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DS: Dünne Schichten

DS 33: Postersitzung

DS 33.43: Poster

Dienstag, 23. März 1999, 09:30–17:30, Aula

Struktur, Phasenbildung und thermoelektrische Transporteigen- schaften dotierter Ir_xSi_1−x-Dünnschichtproben (0.3<x<0.4) — •A. Heinrich, R. Kurt, W. Pitschke, J. Schumann, H. Grießmann und K. Wetzig — Institut für Festkörper- und Werkstofforschung Dresden, Postfach 270016, 01171 Dresden

Durch Elektronenstrahlverdampfung und Magnetron-Sputtern abgeschiedene Iridium-Silizid-Schichten wurden während einer Wärmebehandlung in-situ strukturell sowie elektrisch charakterisiert. Der Phasenbildungsprozeß der im Ausgangszustand amorphen Schichten wurde im Bereich der halbleitenden Phase Ir₃Si₅ mittels Hochtemperatur-Röntgendiffraktometrie untersucht. Die von 300K 1200K gemessenen Transportgrößen spezifischer Widerstand ρ und Thermokraft S zeigen enge Korrelationen zur Phasenbildung.

Die Eigenschaften der Schichten werden stark durch die Existenz einer metastabilen Phase bestimmt, zu deren Struktur und Existenzbereich Aussagen getroffen werden. Bereits geringe Abweichungen von der Stöchiometrie der halbleitenden Phase führen zur Bildung weiterer metallischer Phasen, welche die thermoelektrischen Eigenschaften empfindlich beeinflussen. Durch Dotierung mit 3d-Übergangsmetallen (Fe als Akzeptor bzw. Ni als Donator) wurden die Schichten bezüglich des thermoelektrischen Leistungsfaktors optimiert. Dotierungen >1at% führen zu niederohmigen Schichten mit attraktiven thermoelektrischen Eigenschaften bei T > 900 K. Ein maximaler Leistungsfaktor von 8.5 µW/K²cm wurde an einer gedampften Schicht mit 62.5 at% Si und 1.8 at% Fe beobachtet.