Fabrication and evaluation of unexplored metastable phases using anomalous diffusion

使用反常扩散制备和评估未探索的亚稳态相

基本信息

批准号：
22K04203
负责人：
中岡俊裕
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Sophia University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04203/
关键词：
準安定相直方晶テルル化銀パワーファクタカルコゲナイド

项目摘要

本年度は申請書の計画スケジュールに沿って、直方晶AgTe成長条件の確立、埋め込み層の分離、物性評価を実施した。様々な手法にて直方晶AgTe作成に調整し、結晶相同定は電子線回折によっておこなった。結果として、大きく分けて2つの方法で作成に成功した。1つは、Agの微粒子をシードとするもので、Teのスパッタリングにより配向性の高い直方晶AgTe作成を確認できた。2つめはAg:Teを1：1に調整したターゲットによるスパッタリングによるもので、立方晶Ag5Te3が混在するものの、より大量に作成できた。埋め込み層の除去は真空下の熱アニールにより概ね達成した。190℃アニールにより、Teマトリックスが昇華したことを、TEMおよびX線回折測定により確認した。TEMでは埋め込み層であるアモルファスTeが除去され、1つめの手法では、直方晶AgTeの柱状構造が2つめの手法では、表面積の多い凸凹状が観測された。電子線回折では、本温度アニールでは、直方晶AgTeに加えて六方晶Ag5Te3が観測された。これは直方晶AgTeは準安定相であるので、5AgTe->Ag5Te3+2Teと熱分解が生じたためと考えられる。190度近傍が転移温度と考えられるので、物性評価は主に170℃でアニールした素子にて行った。物性評価としては、研究協力者の協力を得て、熱電特性評価を行い、パワーファクタの測定に成功した。また、ホール測定を行い、直方晶AgTeはｎ型であり、本作成手法によりキャリア濃度は10^15/cm^3程度であることがわかった。直方晶AgTeにおける初めてのキャリアタイプ同定になる。

今年，我们建立了立方晶体的生长条件，将埋藏的层分开，并根据申请表的计划时间表进行了评估。使用各种方法制备了立方酸agte，并通过电子束衍射鉴定出晶体同源。结果，我们能够以两种主要方式创建它。一种是使用细农子颗粒的种子，通过溅射TE，我们能够确认高度定向的立方晶体AGTE的产生。第二个是用Ag：TE调整为1：1的目标的溅射，尽管Cubic AG5TE3是混合的，但可能会产生更大的量。去除埋藏层通常是通过真空下的热退火来实现的。 TEM和X射线衍射测量通过在190°C退火来证实TE矩阵的升华。在TEM中除去了埋入的无定形TE，并在矩形Agte的柱状结构中观察到了第一种方法，这是在第二种方法中观察到的，这是矩形Agte的柱状结构。在电子衍射中，在该温度退火中观察到六边形AG5TE3。这被认为是因为切割Agte是一个可稳定的相，并且在5agte-> ag5te3+2te中发生热解。由于过渡温度被认为约为190°C，因此主要使用在170°C下退火的元素评估了物理特性。至于物理特性，在研究合作者的合作下，评估了热电特性，并成功测量了功率因数。此外，测量了孔，发现通过这种制备方法，立方晶体的Agte为N型，载体浓度约为10^15/cm^3。这是立方agte中的第一个载体类型识别。