Закономірності формування фазового складу і структури нанорозмірних плівок Co-Sb на підкладках з термічно окисненого монокристалічного кремнію

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorШкарбань, Руслан Анатолійович
dc.contributor.degreedepartmentфізики металівuk
dc.contributor.degreefacultyінженерно-фізичнийuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-08-30T13:09:07Z
dc.date.available2016-08-30T13:09:07Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenDissertation for receiving the candidate of technical sciences degree within the specialty – 05.16.01 metal science and heat treatment of metals. – National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Kiev, 2016. The dissertation is devoted to the establishment of the laws of thermally stimulated formation of phase and structure composition of skutterudite CoSb3 based films, as well as the influence of the nanoscaling factor on their thermoelectric properties. The influence of the substrate temperature, the heat treatment physical and technological parameters (temperature, duration, atmosphere) on the phase composition, structure, the mechanical stresses and thermoelectric properties of CoSbx(30 nm) films (1,8≤х≤4,2) (65-81 at.% Sb) has been studied. Metallographic studies allowed to reveal the interval of thermal stability of phase composition and structure with enhanced homogeneity region of CoSb3 phase and minimal surface roughness, increased structure defectivity due to the antimony sublimation and grain size reduction, that, taking into account the nanoscale factor, leads to an increase in the coefficient of the thermoelectric efficiency of Co-Sb films as thermoelectric functional elements.uk
dc.description.abstractruДиссертационная работа посвящена установлению закономерностей термостимулированного формирования фазового состава и структуры пленок на основе скуттерудита CoSb3, а также влияния фактора наноразмерности на их термоэлектрические свойства. Изучено влияние температуры подложки и физико-технологических параметров (температура, продолжительность, среда) термической обработки на фазовый состав, структуру, уровень механических напряжений и термоэлектрические свойства пленок CoSbх(30 нм) (1,8≤х≤4,2) (65-81 ат.% Sb). Определено, что изменение температуры подложки при осаждении наноразмерных пленок Co-Sb в концентрационном интервале (65-81) ат.% Sb позволяет регулировать структурное состояние. При осаждении на подложки при комнатной температуре формируется рентгеноаморфное состояние с расширенной областью гомогенности фазы CoSb3 (75-80) ат.% Sb после кристаллизации при дальнейшем нагреве. При увеличении температуры подложки до 200oC образуется кристаллическое состояние и закономерности формирования фазового состава в пленках Co-Sb характеризуются последовательностью, которая аналогична диаграмме фазового равновесия для массивного состояния системы Co-Sb с образованием гомогенной фазы CoSb3 при ~75 ат.% Sb. Установлено, что пленки на основе CoSb3 термически стабильны до ~300оС. Термическая обработка пленок Co-Sb с концентрацией Sb от 65 ат.% до 81 ат.%, как в вакууме, так и в атмосфере азота, при температурах высших 300оС приводит к протеканию фазовых превращений и изменению структуры по следующим схемам:     3 2 400 500 3 300 3 CoSb Sb CoSb CoSb CoSb С Sb С Sb о о          ,   CoSb CoSb CoSb С Sb о      2 500 600 2 вследствие растущей с увеличением температуры отжига способности атомов Sb к сублимации, как с рентгеноаморфного или кристаллического состояний, так и из антимонидов кобальта – CoSb2 и CoSb3. Показано, что более интенсивный процесс cублимации Sb при отжиге рентгеноаморфних пленок связан с меньшей (в 2-3 раза) энергией активации процесса cублимации Sb по сравнению с пленками с кристаллическим состоянием, где химические связи уже сформированы. Определено, что наличие фактора наноразмерности – однофазной кристаллической структуры скуттерудита CoSb3 с расширенной областью гомогенности в пленке с повышенной структурной дефектностью за счет сублимации сурьмы и уменьшения размера зерен, обусловливает повышение коэффициента термоэлектрической эффективности пленок Co-Sb в ~8 раз по сравнению с материалом в массивном состоянии и это имеет практическую значимость при использовании этих материалов в качестве функциональных элементов термоэлектричества.uk
dc.description.abstractukДисертаційна робота присвячена встановленню закономірностей термостимульованого формування фазового складу і структури плівок на основі скутерудиту CoSb3, а також впливу фактору нанорозмірності на їх термоелектричні властивості. Вивчено вплив температури підкладки та фізико-технологічних параметрів (температура, тривалість, середовище) термічної обробки на фазовий склад, структуру, рівень механічних напружень та термоелектричні властивості плівок CoSbх(30 нм) (1,8≤х≤4,2) (65-81 ат.% Sb). Проведені металознавчі дослідження дозволили встановити інтервал термостабільності фазового складу в плівках Co-Sb з розширеною областю гомогенності фази CoSb3 і мінімальною шорсткістю поверхні, підвищеною дефектністю структури за рахунок сублімації сурми і зменшення розміру зерен, що з урахуванням нанорозмірного фактору призводить до підвищення коефіцієнта термоелектричної ефективності плівок Co-Sb – функціональних елементів термоелектрики.uk
dc.format.page23 с.uk
dc.identifier.citationШкарбань Р. А. Закономірності формування фазового складу і структури нанорозмірних плівок Co-Sb на підкладках з термічно окисненого монокристалічного кремнію : автореф. ... дис. канд. техн. наук. : 05.16.01 – металознавство і термічна обробка металів / Руслан Анатолійович Шкарбань. - Київ, 2016. - 23 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/17447
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectнанорозмірна плівкаuk
dc.subjectтермічна обробкаuk
dc.subjectскутерудит CoSb3uk
dc.subjectантимонідuk
dc.subjectкоефіцієнт термоелектричної ефективностіuk
dc.subjectнаноразмерная пленкаuk
dc.subjectтермическая обработкаuk
dc.subjectскуттерудит CoSb3uk
dc.subjectантимонидuk
dc.subjectкоэффициент термоэлектрической эффективностиuk
dc.subjectnanoscaled filmuk
dc.subjectheat treatmentuk
dc.subjectskutterudite CoSb3uk
dc.subjectantimonideuk
dc.subjectthermoelectric efficiency factoruk
dc.subject.udc539.216.2:661.68(043.3)uk
dc.subject.udc669.017:621.785(043.3)
dc.titleЗакономірності формування фазового складу і структури нанорозмірних плівок Co-Sb на підкладках з термічно окисненого монокристалічного кремніюuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.16.01 – металознавство та термічна обробка металівuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Shkarban_aref.pdf
Розмір:
1.74 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ФМ ІФФ)
Автореферати (вільний доступ)