Термоэлектрический преобразователь, использующий специфические особенности кинетических и электрических явлений в наноструктурах

Объектом исследования НИР являлся термоэлектрический эффект в наноконтакте металла и полупроводника при большом перепаде температур. Для описания вклада фононного увлечения носителей заряда в термоэлектрические потенциал и ток была предложена система интегро-дифференциальных уравнений, связывающих плотность потока тепла, локальную концентрацию носителей заряда и напряженность электрического поля. Этими уравнениями учитываются наномасштабные особенности кинетических явлений в условиях больших градиентов температуры и электрического потенциала. На основании разработанной теоретической модели было проведено численное моделирование, показавшее, что выигрыш в эффективности термоэлектрического преобразования может быть достигнут за счет формирования у наноконтакта области с повышенной концентрацией подвижных носителей заряда. Для экспериментальной проверки модели была выполнена серия экспериментов с использованием установки на базе атомно-силового микроскопа. Тестировались термоэлектрические свойства наноконтактов нескольких видов. Некоторые из полученных результатов подтверждают разработанную теоретическую модель; наноструктуры, для которых они были зарегистрированы, могут рассматриваться в качестве первичных прототипов термоэлектрических преобразователей с улучшенными характеристиками.