ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………… 6
ГЛАВА I. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО
ТЕМАТИКЕ ДИССЕРТАЦИИ ……………………………………….….. 14
§1.1. Термоэлектрический эффект, история обнаружения. Физика
явления……………………………………………………………….. ……. 14
§1.1.1. Применение термоэлектричества в науке и
технике……………………………………………………………….. 16
§1.2. Основные характеристики термоэлектрических материалов……... 19
§1.2.1. Свойства традиционных и наиболее применяемых
термоэлектрических материалов……………………........................ 20
§1.2.2. Термоэлектрические свойства новых материалов………… 23
§1.2.3. Термоэлектрические свойства силицидов………………… 26
§1.2.4. Термоэлектрические свойства различных объемных
модификаций кремния …………….................................................. 28
§1.3. Другие методы повышения термоэлектрических параметров……. 31
§1.3.1. Термоэлектрические свойства материалов при
воздействии давления………………………………………………. 31
§1.3.2. Термоэлектрические свойства гетероструктурных
материалов…………………………………………………………… 32
§1.4. Новые физические явления в термоэлектрических материалах …. 33
§1.4.1. Термовольтаический эффект…………………………......... 33
§1.4.2. Тепловольтаический эффект………………………….......... 35
§1.5. Выводы по главе I и постановка задачи диссертационного
исследования..………………………………………………………… 39
ГЛАВА II. МЕТОДЫ, ПРИБОРЫ И УСТАНОВКИ ДЛЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ОЦЕНКИ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ И
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВ ОБРАЗЦОВ
ГРАНУЛИРОВАННОГО КРЕМНИЯ …………...….................................. 43
§2.1. Общая характеристика исходных материалов, измерение
параметров сырья и приемов их переработки, а также измерения и
испытания продукта ……………………………......................................... 43
§2.2. Методики входного контроля исходного кремниевого сырья……. 44
§2.2.1. Методы измерения типа проводимости…………………… 44
§2.2.2. Измерение удельного сопротивления полупроводников… 47
§2.3. Изготовление кремниевых порошков ……………………………… 50
§2.4. Средства изучения кремниевых порошков методами
микроскопии и оценка размеров и формы зерен порошков ……………. 524
§2.5. Методика измерения электропроводности кремниевых порошков 53
§2.6. Методика измерения коэффициента термоэдс гранулированного
кремния …………………………………………………………………… 55
§2.7. Методика измерения теплопроводности гранулированного
кремния……………………..…………………………………………….. 57
§2.8. Выводы по главе II………………………………………………… 59
ГЛАВА III. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБРАЗЦОВ
ГРАНУЛИРОВАННОГО КРЕМНИЯ …………………………...……… 60
§3.1. Характеристики исходного кремниевого сырья и технология
подготовки образцов……………………………………………………….. 60
§3.1.1. Электрофизические параметры исходного кремниевого
сырья ………………………………………………………………….. 60
§3.1.2. Получение кремниевого порошка…………………………… 62
§3.1.3. Подготовка образцов и сравнение с эталонами…………….. 64
§3.2. Влияние внешнего давления и градиента температуры на
некоторые свойства гранулированного кремния………………………… 68
§3.2.1. Влияние внешнего давления и температуры на свойства
изотипных образцов …………………..…........................................... 68
§3.2.2. Электрофизические свойства изотипных образцов из
гранулированного кремния в условиях нагрева с градиентом
температуры…………………………………………………………... 71
§3.2.3. Электрофизические свойства образцов с p – n областями из
гранулированного кремния в условиях нагрева с градиентом
температуры……………………………………………….…………. 75
3.3. Иследование основных термоэлектрических свойств
гранулированного кремния…………………………………………........... 77
3.3.1. Электропроводность кремниевых порошков……………….. 77
3.3.2. Коэффициент удельной термоэдс гранулированного
кремния……………………………………………………………….. 85
3.3.3. Теплопроводность гранулированного кремния…………….. 87
§3.4. Выводы по главе III …………………………………………………. 905
ГЛАВА IV ФИЗИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ,
КОНСТРУКЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ МАКЕТОВ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ
ГРАНУЛИРОВАННОГО КРЕМНИЯ ……………………………………. 92
§4.1. Физическое объяснение достигнутого повышения коэффициента
Зеебека и уменьшения теплопроводности гранулированного
кремния………………………………………………………………........... 92
§4.2. Анализ возможности повышения проводимости
гранулированных полупроводников за счет резонансного
туннелирования носителей заряда………………………………………... 99
§4.3. Разработка изотипного преобразователя тепловой энергии на
основе гранулированного кремния……………………………………….. 105
§4.4. Преобразователь тепловой энергии из гранулированного кремния
с разными по типу проводимости областями……………………………. 110
§4.5. Выводы по главе IV…….………….……………………………….. 116
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…….…………………………….…………………….…... 118
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ……………………………….. 120
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………….................... 123
