Збагачені міддю наноструктуровані провідні термоелектричні плівки йодиду міді(I), отримані на гнучких підкладинках методом хімічного осадження з розчину
The objects of our research are flexible thin-film thermoelectric materials with nanostructured CuI layers 0.5–1.0 μm thick, fabricated by the chemical solution method Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) on flexible polyethylene terephthalate and polyimide substrates. These cubic...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2024
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023107 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023107 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20231072024-03-20T12:23:17Z Copper-Enriched Nanostructured Conductive Thermoelectric Copper(I) Iodide Films Obtained by Chemical Solution Deposition on Flexible Substrates Збагачені міддю наноструктуровані провідні термоелектричні плівки йодиду міді(I), отримані на гнучких підкладинках методом хімічного осадження з розчину Klochko, N.P. Kopach, V.R. Petrushenko, S.I. Shepotko, E.M. Dukarov, S.V. Sukhov, V.M. Khrypunova, A.L. купрум(I) йодид термоелектрика транспорт носiїв заряду наноструктура тонка плiвка процес хiмiчного осадження з розчинiв copper(I) iodide thermoelectricity carrier transport nanostructure thin film chemical solution process The objects of our research are flexible thin-film thermoelectric materials with nanostructured CuI layers 0.5–1.0 μm thick, fabricated by the chemical solution method Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) on flexible polyethylene terephthalate and polyimide substrates. These cubic γ-CuI films differ from films obtained by other chemical solution methods, such as spin-coating, sputtering, and inject printing, in their low resistivity due to acceptor impurities of sulfur and oxygen introduced into CuI from aqueous precursor solutions during SILAR deposition. Energy barriers at the boundaries of 18–22 nm CuI nanograins and a large number of charge carriers inside the nanograins determine the transport properties in the temperature interval 295–340 K characterized by transitions from semiconductor to metallic behavior with increasing temperature, which are typical of nanostructured degenerate semiconductors. Due to the resistivity of about 0.8 mΩ· m at 310 K and the Seebeck coefficient 101 μV/K, the thermoelectric power factor of the CuI film 1.0 μm thick on the polyimide substrate is 12.3 μW/(m · K2), which corresponds to modern thin-film p-type thermoelectric materials. It confirms the suitability of CuI films obtained by the SILAR method for the fabrication of promising inexpensive non-toxic flexible thermoelectric materials. Об’єктами наших дослiджень є гнучкi тонкоплiвковi термоелектричнi матерiали з наноструктурованими шарами CuI товщиною 0,5-1,0 мкм, якi виготовлено хiмiчним осадженням з розчинiв методом Послiдовної Адсорбцiї та Реакцiї Iонних Шарiв (SILAR) на гнучких пiдкладинках з полiетилентерефталату та полiiмiду. Цi плiвки iз кубiчною структурою γ-CuI вiдрiзняються вiд отриманих iншими методами хiмiчного осадження з розчинiв, такими як центрифугування, пульверизацiя та струменевий друк, своїм низьким питомим опором через акцепторнi домiшки сiрки та кисню, якi вводяться в CuI з водних розчинiв прекурсорiв пiд час осадження SILAR. Енергетичнi бар’єри на межах нанозерен CuI розмiром 18–22 нм i велика кiлькiсть носiїв заряду всерединi нанозерен визначають особливостi транспорту носiїв заряду в дiапазонi температур 295–340 К, якi характеризуються переходами вiд напiвпровiдникової до металевої поведiнки з пiдвищенням температури, що є характерним для наноструктурованих вироджених напiвпровiдникiв. Завдяки питомому опору близько 0,8 мОм · м при 310 К i коефiцiєнту Зеєбека 101 мкВ/К, коефiцiєнт термоелектричної потужностi плiвки CuI товщиною 1,0 мкм на полiiмiднiй пiдкладинцi становить 12,3 мкВт/(м · K2), що вiдповiдає сучасним тонкоплiвковим термоелектричним матерiалам р-типу. Це пiдтверджує придатнiсть отриманих методом SILAR плiвок CuI для виготовлення перспективних недорогих нетоксичних гнучких термоелектричних матерiалiв. Publishing house "Academperiodika" 2024-03-20 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023107 10.15407/ujpe69.2.115 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 69 No. 2 (2024); 115 Український фізичний журнал; Том 69 № 2 (2024); 115 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe69.2 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023107/3079 Copyright (c) 2024 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-03-20T12:23:17Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
купрум(I) йодид термоелектрика транспорт носiїв заряду наноструктура тонка плiвка процес хiмiчного осадження з розчинiв |
| spellingShingle |
купрум(I) йодид термоелектрика транспорт носiїв заряду наноструктура тонка плiвка процес хiмiчного осадження з розчинiв Klochko, N.P. Kopach, V.R. Petrushenko, S.I. Shepotko, E.M. Dukarov, S.V. Sukhov, V.M. Khrypunova, A.L. Збагачені міддю наноструктуровані провідні термоелектричні плівки йодиду міді(I), отримані на гнучких підкладинках методом хімічного осадження з розчину |
| topic_facet |
купрум(I) йодид термоелектрика транспорт носiїв заряду наноструктура тонка плiвка процес хiмiчного осадження з розчинiв copper(I) iodide thermoelectricity carrier transport nanostructure thin film chemical solution process |
| format |
Article |
| author |
Klochko, N.P. Kopach, V.R. Petrushenko, S.I. Shepotko, E.M. Dukarov, S.V. Sukhov, V.M. Khrypunova, A.L. |
| author_facet |
Klochko, N.P. Kopach, V.R. Petrushenko, S.I. Shepotko, E.M. Dukarov, S.V. Sukhov, V.M. Khrypunova, A.L. |
| author_sort |
Klochko, N.P. |
| title |
Збагачені міддю наноструктуровані провідні термоелектричні плівки йодиду міді(I), отримані на гнучких підкладинках методом хімічного осадження з розчину |
| title_short |
Збагачені міддю наноструктуровані провідні термоелектричні плівки йодиду міді(I), отримані на гнучких підкладинках методом хімічного осадження з розчину |
| title_full |
Збагачені міддю наноструктуровані провідні термоелектричні плівки йодиду міді(I), отримані на гнучких підкладинках методом хімічного осадження з розчину |
| title_fullStr |
Збагачені міддю наноструктуровані провідні термоелектричні плівки йодиду міді(I), отримані на гнучких підкладинках методом хімічного осадження з розчину |
| title_full_unstemmed |
Збагачені міддю наноструктуровані провідні термоелектричні плівки йодиду міді(I), отримані на гнучких підкладинках методом хімічного осадження з розчину |
| title_sort |
збагачені міддю наноструктуровані провідні термоелектричні плівки йодиду міді(i), отримані на гнучких підкладинках методом хімічного осадження з розчину |
| title_alt |
Copper-Enriched Nanostructured Conductive Thermoelectric Copper(I) Iodide Films Obtained by Chemical Solution Deposition on Flexible Substrates |
| description |
The objects of our research are flexible thin-film thermoelectric materials with nanostructured CuI layers 0.5–1.0 μm thick, fabricated by the chemical solution method Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) on flexible polyethylene terephthalate and polyimide substrates. These cubic γ-CuI films differ from films obtained by other chemical solution methods, such as spin-coating, sputtering, and inject printing, in their low resistivity due to acceptor impurities of sulfur and oxygen introduced into CuI from aqueous precursor solutions during SILAR deposition. Energy barriers at the boundaries of 18–22 nm CuI nanograins and a large number of charge carriers inside the nanograins determine the transport properties in the temperature interval 295–340 K characterized by transitions from semiconductor to metallic behavior with increasing temperature, which are typical of nanostructured degenerate semiconductors. Due to the resistivity of about 0.8 mΩ· m at 310 K and the Seebeck coefficient 101 μV/K, the thermoelectric power factor of the CuI film 1.0 μm thick on the polyimide substrate is 12.3 μW/(m · K2), which corresponds to modern thin-film p-type thermoelectric materials. It confirms the suitability of CuI films obtained by the SILAR method for the fabrication of promising inexpensive non-toxic flexible thermoelectric materials. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023107 |
| work_keys_str_mv |
AT klochkonp copperenrichednanostructuredconductivethermoelectriccopperiiodidefilmsobtainedbychemicalsolutiondepositiononflexiblesubstrates AT kopachvr copperenrichednanostructuredconductivethermoelectriccopperiiodidefilmsobtainedbychemicalsolutiondepositiononflexiblesubstrates AT petrushenkosi copperenrichednanostructuredconductivethermoelectriccopperiiodidefilmsobtainedbychemicalsolutiondepositiononflexiblesubstrates AT shepotkoem copperenrichednanostructuredconductivethermoelectriccopperiiodidefilmsobtainedbychemicalsolutiondepositiononflexiblesubstrates AT dukarovsv copperenrichednanostructuredconductivethermoelectriccopperiiodidefilmsobtainedbychemicalsolutiondepositiononflexiblesubstrates AT sukhovvm copperenrichednanostructuredconductivethermoelectriccopperiiodidefilmsobtainedbychemicalsolutiondepositiononflexiblesubstrates AT khrypunovaal copperenrichednanostructuredconductivethermoelectriccopperiiodidefilmsobtainedbychemicalsolutiondepositiononflexiblesubstrates AT klochkonp zbagačenímíddûnanostrukturovaníprovídnítermoelektričníplívkijodidumídíiotrimanínagnučkihpídkladinkahmetodomhímíčnogoosadžennâzrozčinu AT kopachvr zbagačenímíddûnanostrukturovaníprovídnítermoelektričníplívkijodidumídíiotrimanínagnučkihpídkladinkahmetodomhímíčnogoosadžennâzrozčinu AT petrushenkosi zbagačenímíddûnanostrukturovaníprovídnítermoelektričníplívkijodidumídíiotrimanínagnučkihpídkladinkahmetodomhímíčnogoosadžennâzrozčinu AT shepotkoem zbagačenímíddûnanostrukturovaníprovídnítermoelektričníplívkijodidumídíiotrimanínagnučkihpídkladinkahmetodomhímíčnogoosadžennâzrozčinu AT dukarovsv zbagačenímíddûnanostrukturovaníprovídnítermoelektričníplívkijodidumídíiotrimanínagnučkihpídkladinkahmetodomhímíčnogoosadžennâzrozčinu AT sukhovvm zbagačenímíddûnanostrukturovaníprovídnítermoelektričníplívkijodidumídíiotrimanínagnučkihpídkladinkahmetodomhímíčnogoosadžennâzrozčinu AT khrypunovaal zbagačenímíddûnanostrukturovaníprovídnítermoelektričníplívkijodidumídíiotrimanínagnučkihpídkladinkahmetodomhímíčnogoosadžennâzrozčinu |
| first_indexed |
2025-10-02T01:18:55Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:18:55Z |
| _version_ |
1851765387532697600 |