name: Формирование и термоэлектрические свойства кремниевых гетероструктур со встроенными нанокристаллами антимонида галлия
keyword_list: кремний гетероструктуры эпитаксия III-V термоэлектричество атомно-силовая микроскопия просвечивающая электронная микроскопия коэффициент Зеебека электропроводность теплопроводность
abstract: Работа посвящена формированию кремниевых гетероструктур со встроенными нанокристаллами антимонида галлия и исследованию их термоэлектрических свойств. Методом твердофазной эпитаксии был сформирован массив нанокристаллов с высокой поверхностной концентрацией (2.2*10^11 см^-2) из стехиометрической смеси галлия и сурьмы. Был установлен главный механизм декомпозиции нанокристаллов при температурах свыше 450 С, используемых при эпитаксии кремния. Модификация поверхности кремния набором поверхностных реконструкций сурьмы позволило увеличить термическую стабильность нанокристаллов GaSb. Такие нанокристаллы были эпитаксиально встроены в кремниевую матрицу методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Были определены термоэлектрические свойства таких кремниевых гетероструктур со встроенными нанокристаллами GaSb. Установлено, что в гетероструктурах на основе нелегированного кремния наблюдается инжекция электронов из нанокристаллов в матрицу кремния, что приводит к ранней смене знака основных носителей заряда (смена знака в исходном кремнии происходит при 500 К, в гетероструктуре при 282 К) и высокому значению коэффициента Зеебека и фактора мощности: -520 мкВ/К и 0.8 мВт/(м*К^2) при 400 К, соответственно. Фактор мощности гетероструктур на основе легированного кремния при 400 К составляет 3 мВт/(м*К^2)  и 16 мВт/(м*К^2) для p- и n-гетероструктур, соответственно. Структурирование кремния нанокристаллами GaSb позволило двадцатикратно снизить теплопроводность гетероструктуры на основе нелегированного кремния, которая при комнатной температуре составляет 7.8 Вт/(м*К). Полученные значения фактора мощности и гетероструктуры говорят о перспективе использования кремния в качестве основы для высокотемпературных преобразователей.
chairman_dissertation_council.name: Юрий
chairman_dissertation_council.surname: Кульчин
chairman_dissertation_council.patronymic: Николаевич
chairman_dissertation_council.position: Научный руководитель института
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: J-9058-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7003382956
chairman_dissertation_council.rinc_id: 15230
chairman_dissertation_council.url: https://www.iacp.dvo.ru/user?id=19
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-8750-4775
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Роман
organization_supervisor.surname: Ромашко
organization_supervisor.patronymic: Владимирович
organization_supervisor.position: Директор института
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.19.22
rubrics.name: Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
rubrics.code: 29.19.31
rubrics.name: Полупроводники
oecds.code: 01.03.UK
oecds.name: PHYSICS, CONDENSED MATTER
speciality_codes.name: Физика полупроводников
speciality_codes.code: 01.04.10
supervisors.fio: Горошко Д.Л.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Физика полупроводников
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Пустовалов Е.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика конденсированного состояния
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Шамирзаев Т.С.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика полупроводников
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИАПУ ДВО РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1022502127878
protection_organization.supervisor_name: РОМАН
protection_organization.supervisor_surname: РОМАШКО
protection_organization.supervisor_patronymic: ВЛАДИМИРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИАПУ ДВО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1022502127878
author_organization.supervisor_name: РОМАН
author_organization.supervisor_surname: РОМАШКО
author_organization.supervisor_patronymic: ВЛАДИМИРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения