Złącza CoSb3/Cu z barierami dyfuzyjnymi otrzymanymi techniką rozpylania magnetronowego

• Autorzy: Zybała, R. , Mania, R. , Wojciechowski, K.

Warianty tytułu

EN

CoSb3/Cu junctions with diffusive barriers obtained by the magnetron sputtering technique

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem pracy jest opracowanie złącz kontaktowych pomiędzy półprzewodnikowym materiałem termoelektrycznym CoSb3, a elektrodą miedzianą oraz dobór odpowiednich warstw ochronnych hamujących procesy dyfuzji na granicy złącz. Złącza CoSb3/Cu wytwarzane były techniką lutowania rezystancyjnego w atmosferze gazów ochronnych (90% Ar + 10% H2) z użyciem lutów Ag-Cu. Bariery dyfuzyjne (Ni, Mo, Cr80Si20) nanoszono metodą rozpylania magnetronowego na elementy wykonane z polikrystalicznego CoSb3. Mikrostrukturę oraz skład chemiczny złącz badano za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM) z rentgenowskim analizatorem dyspersji energii EDX. Badania parametrów elektrycznych złącz kontaktowych takich jak rezystancja, charakterystyki prąd-napięcie, wykonano na specjalnie przygotowanym do tego celu stanowisku pomiarowym. Przeprowadzono pomiary współczynników rozszerzalności cieplnej materiału termoelektrycznego oraz lutowia.

EN

The goal of the present work was to develop the junctions between CoSb3 semiconducting thermoelectric material and a copper electrode,as well as the selection of appropriate protective layers, which inhibit diffusion processes at a junctions area. The CoSb3/Cu junctions were formed by resistance soldering technique in the protective atmosphere of 90% Ar + 10% H2, using Ag-Cu based solders. Diffusion layers (Ni, Mo, Cr80Si20) were prepared by magnetron sputtering technique and deposited on polycrystalline element made of CoSb3. The microstructural properties and chemical compositions of the junction area were analyzed by a scanning electron microscope (SEM) equipped with energy-dispersive X-ray analyzer (EDX). Measurements of electrical properties of the junctions such as resistance and current–voltage characteristics were performed on an apparatus designed especially for this purpose. Thermal expansion coefficients of the thermoelectric material and the solder were also characterized.

Słowa kluczowe

PL

materiały termoelektryczne; konwersja energii; lutowanie rezystancyjne

EN

thermoelectric materials; energy conversion; resistance soldering

• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 62, nr 1
• Strony: 65-69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Zybała, R.

autor

Mania, R.

autor

Wojciechowski, K.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Chemii Nieorganicznej, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• [1] Bandhari C.M. and Rowe D.M.: CRC Handbook of thermoelectrics. CRC Press, Boca Raton (1995).
• [2] Rowe D.M.: Renew. Energy 16, (1999), 1251–1255.
• [3] Wojciechowski K.T., Tobola J., Leszczyński J.: J. Alloy. Compd., 361, (2003), 19–27.
• [4] Sales B.C., Mandrus D., Willams R .K.: Science, 272, (1996), 1325–1328.
• [5] Nolas G.S., Cohn J.L., Slack G.A.: Phys Rev B, 58, (1998), 164–167.
• [6] Mondt, J., Johnson, K., Fleurial, J-P., El-Genk MS., Frye, P., Determan, B. W.: Proc space technology and applications international forum (STAIF-2005), AIP conference proceedings no. 746. Melville, NY: American Institute of Physics, (2005), 495–502.
• [7] Fan J.F., Chen L.D., Bai S.Q., Shi X.: Mater. Lett., 58, (2004), 3876-3878.
• [8] Zhao D.G., Li X.Y., Jiang W., Chen L.D.: Intermetallics, 17 , (2009), 136–141.
• [9] Zhao D.G., Li X.Y., Jiang W., Chen L.D.: J. Alloy. Compd., 477, (2009), 425–431.
• [10] Zybala R., Wojciechowski K., Schmidt M., Mania R.: Proc. 11th ECerS Conf., Kraków, ISBN 978-83-60958-54-4, PTCer, (2009), 341-344.
• [11] Luo H-T., Chen S-W.: J. Mater. Sci., 31, (1996), 5059-5067.