Élaboration de composés monocristallins du systeme ternaire (Bi, Sb, Te) : optimisation de leurs propriétés thermoélectriques

par Thierry Caillat

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Stanislas Scherrer.

Soutenue en 1991

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Les composés à base du système (Bi, Sb, Te) sont des semi-conducteurs lamellaires à faible gap présentant des écarts à la stchiométrie. Leurs propriétés thermoélectriques sont d'un intérêt technologique considérable. La performance d'un thermo élément est estimée à partir du facteur de mérite Z dépendant des conductivités thermiques et électriques ainsi que du coefficient Seebeck. Des monocristaux sont élaborés par la méthode T. H. M. Cette méthode permet d'obtenir des monocristaux de bonne qualité à des températures inferieures à la température de fusion. Le diagramme de phases nécessaire pour maitriser l'élaboration des cristaux dans des conditions thermodynamiques bien définies a été étudié par des techniques de microcalorimétrie et des recuits d'équilibration pour des températures supérieures à 510c. Les résultats obtenus sont exprimés en termes d'écarts à la stchiométrie donc de concentration de porteurs de type p. Les propriétés électroniques des composés sont étudiées à partir des mesures à 300 k mais aussi entre 100 et 300 k. Pour une concentration de porteurs fixée, le meilleur matériau correspond à une grande valeur de mobilité et une valeur minimale de la conductivité thermique de réseau. Une modélisation des propriétés de transport conduit à l'estimation de la conductivité thermique de réseau, de la masse effective de densité d'états. Cette modélisation permet de fixer la composition optimale et confirmer la forte valeur de Z

  • Titre traduit

    Elaboration of single crystals compounds of the ternary system (Bi, Sb, Te) : optimization of their thermoelectric properties


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  • Cote : 1991 CAILLAT T.

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