Влияние гамма-радиации на электрические свойства экструдированных образцов твердого раствора Bi0.85Sb0.15, легированных акцепторной примесью свинца

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследовано влияние гамма-радиации на электрические свойства экструдированных образцов твердого раствора Bi0.85Sb0.15, легированных 0.001–0.05 ат. % свинца, в интервале ~77–300 К. Высказано предположение, что в нелегированных образцах γ-облучение дозой ~1 Мрад создает дефекты донорного типа, приводит к росту концентрации носителей тока n и электропроводности σ. В образцах с 0.001 ат. % Pb радиационные донорные дефекты, компенсируя акцепторные центры свинца, уменьшают σ. Для образцов с концентрацией Pb ≥ 0.005 ат. % компенсация электронов проводимости осуществляется акцепторными центрами свинца, поэтому созданные γ-облучением новые электроны приводят к росту σ. Наблюдается удовлетворительная корреляция в зависимостях электропроводности σ, коэффициентов термо-эдс α и Холла RХ от содержания Pb и дозы γ-облучения.

Full Text

Restricted Access

About the authors

М. М. Тагиев

Азербайджанский государственный экономический университет; Институт физики им. Г.М. Абдуллаева Министерства науки и образования Азербайджанской Республики

Author for correspondence.
Email: mail_tagiyev@mail.ru
Azerbaijan, Баку; Баку

И. А. Абдуллаева

Институт радиационных проблем Министерства науки и образования Азербайджанской Республики

Email: mail_tagiyev@mail.ru
Azerbaijan, Баку

Г. Д. Абдинова

Институт физики им. Г.М. Абдуллаева Министерства науки и образования Азербайджанской Республики

Email: mail_tagiyev@mail.ru
Azerbaijan, Баку

References

  1. Земсков В.С., Белая А.Д., Рослов С.А. и др. Термоэлектрические свойства твердых растворов Bi–Sb // Изв. АН СССР. Металлы. 1978. № 1. С. 73–76.
  2. Грабов В.М., Комаров В.А., Каблукова Н.С. Гальваномагнитные свойства тонких пленок висмута и сплавов висмут-сурьма на подложках с различным температурным расширением // ФТТ. 2016. Т. 58. Вып. 3. С. 605–611.
  3. Koyano M., Yamanouchi M. Electronic Properties of Inhomogeneous Bi-Sb-Ni Composite Alloys // J. Phys.: Conf. Ser. 2009. V. 150. Р. 052128. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/150/5/052128/meta
  4. Сидоренко Н.А., Дашевский З.М. Эффективные кристаллы Bi–Sb для термоэлектрического охлаждения при температурах T  180 K // ФТП. 2019. Т. 53. Вып. 5. С. 693-697. https://doi.org/10.21883/FTP.2019.05.47565.23
  5. Агаев З.Ф., Тагиев M.M., Абдинова Г.Д., Багиева Г.З., Абдинов Д.Ш. Теплопроводность экструдированных образцов Bi85Sb15 с примесями Gd и Pb // Неорган. материалы. 2008. Т. 44. № 2. С. 137–139.
  6. Тагиев М.М. Гальваномагнитные свойства легированных твердых растворов Bi0.85Sb0.15, модифицированных ZrO2 // Неорган. материалы. 1999. Т. 35. №. 9. С. 1042–1044.
  7. Desai C.F., Maunik J., Soni P.H. et al. Vicker’s Microhardness of Bi1−xSbx (x=0.05–0.30) Crystals // J. Mater Sci. 2009. V. 44. № 13. P. 3504-3507. https://doi.org/10.1007/s10853-009-3470-3
  8. Тагиев M.M. Влияние размеров зерен и примеси свинца на термоэлектрические свойства экструдированных образцов твердого раствора Bi0.85Sb0.15 // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 2. С. 119–124. https://doi.org/10.31857/S0002337X21020135
  9. Abdullayeva I.A., Tagiyev M.M., Abdinova G.D. Magnetothermoelectric Properties Bi85Sb15 Solid Solution Doped with Lead and Tellurium Impurities // Int. J. Tech. Phys. Probl. Eng. 2021. V. 13. № 3. P. 110–114.
  10. Иванова Л.Д. Термоэлектрические материалы для различных температурных уровней // ФТП. 2017. Т. 51. Вып. 7. С. 948–951.
  11. Тагиев М.М., Абдуллаева И.А., Абдинова Г.Д. Влияние гамма-радиации на магнитотермоэлектрические свойства экструдированных образцов Bi0.85Sb0.15, модифицированных ZrO2 // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 6. С. 589–595. https://doi.org/10.31857/S0002337X22060148
  12. Шупенев А.Е., Коршунов И.С., Ильин А.С. и др. Радиационные термоэлементы на основе теллурида висмута, получаемого методом импульсного лазерного охлаждения // ФТП. 2019. Т. 53. Вып. 6. С. 756–760. https://doi.org/10.21883/FTP.2019.06.47722.31
  13. Paulescu M., Vizman D., Lascu M., Negrila R., Stef M. Experimental Study of Proton Irradiation Effect on Silicon Solar Cells // AIP Conf. Proc. 2017. V. 1796. https://doi.org/10.1063/1.4972388
  14. Park S., Bourgoin J.C., Sim H., Baur C., Khorenko V., Cavani O., Bouerois J., Picard S., Boizot B. Space Degradation of 3J Solar Cells: I—Proton Irradiation // Progr. Photovot. Res. Appl. 2018. V. 26. № 10. P. 778–788. https://doi.org/10.1002/pip.3016
  15. Иванова М.М., Кечемцев А.Н., Михайлов А.Н., Филатов Д.О., ГоршковА.П., Волкова Н.С., Чалков В.Ю., Шенгуров В.Г. Влияние импульсного и гамма-нейтронного облучения на фоточувствительность фотодиодов на базе Si с наноостровками GeSi и эпитаксиальными слоями Ge // ФТП. 2018. Т. 52. Вып. 6. С. 651–655. https://doi.org/10.21883/FTP.2018.06.45931.8670
  16. Брудный В.Н., Пешев В.В. Влияние электронного (зарядового) состояния Е-ловушек на эффективность их накопления в n-GaAs при облучении // ФТП. 2003. Т. 37. Вып. 1. С. 22–28.
  17. Козюхин С.А. Химическое модифицирование материалов фазовой памяти на основе сложных халькогенидов // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 2. С. 291–297. https://doi.org/10.31857/S0044457X21020100
  18. Брудный В.Н., Потапов А.И. Электрические свойства твердых растворов А IIIВV-А IIВ IVС2V, облученных ионами Н // ФТТ. 1983. С. 1347–1348.
  19. Козловский В.В. Модифицирование полупроводников пучками протонов. СПб.: Наука, 2003. 268 с.
  20. Tagiyev M.M., Abdullayeva I.A. Effect of γ-radiation on Magneto-Thermoelectric Properties of the Extruded Samples of Bi85Sb15 (Te) Solid Solution // Int. J. Mod. Phys. B. 2021. V. 35. № 7. P. 2150099-2150108. https://doi.org/10.1142/S0217979221500995
  21. Видалько Е. Н., Гайдар Г.П., Гирий В.А. Подвижность носителей тока в γ-облученных кристаллах кремния // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1986. Т. 22. № 4. С. 533–536.
  22. Zhi-Lei Wang, Takehiro Araki, Tetsuhiko Onda, Zhong-Chun Chen. Effect of Annealing on Microstructure and Thermoelectric Properties of Hot-Extruded Bi–Sb–Te Bulk Materials // J. Mater. Sci. 2018. V. 53. № 12. P. 9117–9130.
  23. Pikayev A.K. Dosimetry in Radiation Chemistry. M.: Nauka, 1975. 232 p.
  24. Алиева Т.Д., Абдинов Д.Ш., Салаев Э.Ю. Влияние обработки поверхностей термоэлектрических материалов на свойства термоэлементов, изготовленных из твердых растворов систем Bi2Te3-Bi2Se3 и Bi2Te3-Sb2Te3 // Изв. АН. СССР. Неорган. материалы. 1981. Т. 17. № 10. С. 1773–1776.
  25. Охотин А.С., Пушкарский А.С., Боровикова Р.П., Смирнов В.А. Методы измерения характеристик термоэлектрических материалов и преобразователей. М.: Наука, 1974. 168 с.
  26. Бархалов Б.Ш., Тагиев М.М., Багиева Г.З., Абдинова Г.Д., Алиев Р.Ю., Магеррамова К.И. Влияние размеров зерен на термоэлектрические свойства экструдированных образцов твердого раствора Bi0,5Sb1,5Te3 // Изв. вузов. Физика. 2019. Т. 62. № 4. С. 94–101. https://doi.org/10.17223/00213411/62/4/94
  27. Tagiyev M.M., Abdullayeva I.A. Influence of Gamma Radiation on Magnetoelectric Properties of Extruded Samples of Solid Solution Bi85Sb15 Modified ZrO2 // Int. J. Mod. Phys. B. 2022. V. 36. № 18. P. 2250103–2250112. https://doi.org/10.1142/S021797922250103X
  28. Суслов М.В., Грабов В.М., Комаров В.А., Демидов Е.В., Сенкевич С.В., Суслов А.В. Термоэдс тонких пленок Bi1-хSbх (0 ≤ х ≤ 0,15) на подложках из слюды и полиимида в температурном интервале 77-300К // ФТП. 2019. Т. 53. № 5. С. 593–596. https://doi.org/10.21883/FTP.2019.05.47544.02
  29. Грабов В.М., Урюпин О.Н. Влияние дендритной неоднородности на термоэлектрические свойства кристаллов Bi0.88Sb0.12 // ФТП. 2022. Т. 56. Вып. 2. С. 145–148. https://doi.org/10.21883/FTP.2022.02.51951.18

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependences of electrical conductivity σ (a), thermal-EDS coefficient α (b), Hall coefficient RX (c) of extruded Bi0.85Sb0.15 solid solution samples doped with 0 (1), 0.001 (2), 0.005 (3), 0.01 (4) and 0.05 at. % Pb (5), on irradiation dose

Download (204KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Temperature dependences of electrical conductivity σ (a, b), thermal-EDS coefficients α (c, d) and Hall coefficients RX (e, f) of extruded samples Bi0.85Sb0. 15: a, c, e - unirradiated samples (1-5) and irradiated with a dose of 1 Mrad (6-10); b, d, f - samples irradiated with a dose of 10 Mrad (1-5), irradiated with a dose of 50 Mrad and doped with 0 (6), 0.001 (7), 0.005 (8), 0.01 (9), 0.05 at. % of Pb (10)

Download (267KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences