Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 3: Amorphe Halbleiter/Epitaxie

HL 3.7: Vortrag

Montag, 27. März 2000, 12:00–12:15, H13

Thermoelektrische Eigenschaften von auf Bi₂Te₃ basierenden niederdimensionalen Schichtsystemen — •Joachim Nurnus, Harald Beyer, Harald Böttner und Armin Lambrecht — Fraunhofer Institut Physikalische Messtechnik (IPM), Heidenhofstr. 8, D-79110 Freiburg i. Br.

Bi₂Te₃ ist aufgrund seiner hohen thermoelektrischen Güteziffer ZT=σ S²T/κ (σ: elektrische Leitfähigkeit, S: Thermokraft, κ: thermische Leitfähigkeit, T: Temperatur) ein geeignetes Material für thermoelektrische Anwendungen. Eine weitere Erhöhung der Güteziffer kann durch die Herstellung niederdimensionaler Strukturen erzielt werden [1]. Dies erfolgt einerseits durch eine Reduzierung der thermischen Leitfähigkeit, andererseits ist eine Erhöhung des Power Faktors σ S² durch Quantum Confinement möglich. Aufgrund ihrer geringen Gitterfehlanpassung gegenüber Bi₂Te₃ stellen Pb(Sr)Se, Pb(Sr)Te, SrTe und BaF₂ geeignete Barrieren-Materialien für niederdimensionale Strukturen dar.

Wir präsentieren erste Resultate an auf Bi₂Te₃ basierenden Übergittern, die mittels Molekularstrahlepitaxie (MBE) auf BaF₂(111) hergestellt wurden. Die strukturellen Eigenschaften dieser Schichten wurden mittels XRD, REM, AFM und SIMS untersucht. Die thermoelektrischen Eigenschaften dieser Strukturen wurden bezüglich der Übergitter-Parameter wie z.B. Barrierenmaterial oder Einzelschichtdicken bestimmt. Außerdem wurden temperaturabhängige Messungen der Transportgrößen σ und S durchgeführt.

[1] L.D. Hicks, M.S. Dresselhaus, Phys. Rev. B, 47(19), 1993, S. 12727-12731