Публікація: Шляхи підвищення ЕРС напівпровідникових елементів на основі термоелектричних ефектів
Завантаження...
Дата
2024
Назва журналу
ISSN журналу
Назва тома
Видавництво
ХНУРЕ
Анотація
У роботі розглянуто розвиток термовольтаичного ефекту у варізонних напівпровідникових багатошарових структурах. Досліджено ефект виникнення електрорушійної сили (ЕРС) у напівпровідникових зразках без ізотипних переходів та бар'єрів типу метал-напівпровідник при їх нагріванні вздовж зразка при термовольтаичному ефекті. Розглянуто можливості отримання стабільної термостимульованої ЕРС у напівпровідникових зразках з неоднорідним складом, зокрема у варізонних напівпровідниках при їх нагріванні. Змодельовано напівпровідник з неоднорідним складом, у якому концентрації носіїв заряду – як електронів, так і дірок, достатньо для виникнення відчутного електричного струму за його збудженні. Розглянуто випадки одиничного варізонного шару напівпровідника та комбінації декількох шарів за різних температурних умов. Проаналізовано виникнення ЕРС і кількісні характеристики цього процесу. Підтверджено, що поява термо ЕРС обумовлюється нерівноважністю стану та неоднорідністю середовища, а також його біполярністю. Показано, що у замкнутому контурі з неоднорідним легуванням та зі змінною шириною забороненої зони виникає ЕРС в умовах однорідного нагрівання всього контуру. Отримано рівняння, яке описує виникнення ЕРС у варізонних напівпровідниках. Для розрахунку теплового поля побудовано теплофізичну модель на основі нестаціонарного рівняння теплопровідності з граничними умовами 2-го та 3-го роду. Використовувана теплофізична модель характеризує двошарову структуру з параметрами, що плавно змінюються. Результати чисельного експерименту дозволили отримати рекомендовані межі температури до роботи розглянутих елементів з урахуванням твердого розчину SiGe і розрахувати величину додаткової ЕРС.
Опис
Ключові слова
варизонний напівпровідник, SiGe структура, гетероперехід, термоЕРС, рівень Фермі, теплофізична модель, метод кінцевих різниць
Бібліографічний опис
Шляхи підвищення ЕРС напівпровідникових елементів на основі термоелектричних ефектів / О. В. Мягкий, Р. П. Орел, С. М. Мешков, В. О. Стороженко // Радіотехніка : Всеукр. міжвід. наук.-техн. зб. - 2024. - Вип. 1(216). – С. 103–107.