Study of very thin Bi2Te3 films prepared by laser ablation and their modification by scanning tunneling microscope(STm)
Project goals
The quality of the thermoelectric material is given by its figure of merit (Z) which is proportional to the square of Seebeck coeficient, electrical conductivity and non-proportional to its thermal conductivity. For known thermoelectric materials maximumZT (T is the temperature) is about 1 at 300K. Improvement of ZT for a given material is possible when low dimensional structures as superlattice, many layered thin film structure or quantum wires are used. Two dimensional systems can be also realised bycorrugation of the quantum thin films. We will study Bi2Te3 thin films prepared by laser ablation with the following different annealing. The conductivity, Seebeck coefficient and Hall constant will be measured as the function of the temperature. Topography of films will be studied by STM. The composition and crystalinity will be determined by wavelength dependence X-ray analysis(WDX) and by X-ray diffraction, respectively on selected samples. We will try to modify the surface of the continual
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 1 (SGA02002GA-ST)
Main participants
Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
—
Alternative language
Project name in Czech
Studium velmi tenkých Bi2Te3 vrstev připravených laserovou ablací a jejich modifikace pomocí rastrovacího tunelového mikroskopu (STM)
Annotation in Czech
Kvalita termoelektrických materiálů je dána jejich koeficientem termoelektrické účinnosti (Z), který je proporcionální čtverci Seebeckova koeficientu a elektrické vodivosti a nepřímo úměrný tepelné vodivosti. Pro známé termoelektrické materiály maximum ZT (při T=300K) dosahuje hodnoty 1. Zlepšení ZT pro daný materiál je možné, když se na materiálu vytvoří nízkodimensionální struktury jako je supermřížka, mnohonásobná vrstevnatá struktura tvořená mnoha střídajícími se tenkými vrstvami nebo kvantové dráty. Dvoudimensionální systém může být rovněž realizován zvlněním na velmi tenké vrstvě vykazující kvantové efekty. Budeme studovat tenké vrstvy Bi2Te3 připravené laserovou ablací a to při různém následujícím teplotním zpracování. Na vrstvách bude sledovánaelektrická vodivost, Seebeckův koeficient a Hallova konstanta v závislosti na teplotě. Topografie vrstev bude sledována pomocí STM. Složení a krystalická struktura vrstev budou určovány na vybraných vzorcích pomocí vlnově disperzního
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JA - Electronics and optoelectronics
CEP - secondary branch
BM - Solid-state physics and magnetism
CEP - another secondary branch
—
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
20201 - Electrical and electronic engineering
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
We received ZT=2.56 on thin simple thermoelectric layers prepared by laser ablation from Bi2Te3 target, which is result comparable with results obtained on superlatices and more than five time higher than ZT for bulk target material. The value of ZT is
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2002
Realization period - end
Jan 1, 2004
Project status
U - Finished project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP/2005/GA0/GA05GA/U/N/B:7
Data delivery date
Jun 2, 2008
Finance
Total approved costs
3,392 thou. CZK
Public financial support
1,265 thou. CZK
Other public sources
2,127 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 392 CZK thou.
Public support
1 265 CZK thou.
37%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JA - Electronics and optoelectronics
Solution period
01. 01. 2002 - 01. 01. 2004