Ўзбекистон республикаси ахборот технологиялари ва коммуникацияларини

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ 
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ. 
К. Акбаров 
Ферганский филиал ТУИТ имени Мухаммада ал-Хорезми 
Необходимость в исследовании физико-механических свойств 
термоэлектрических материалов диктуется, в основном, потребностями 
практики использования этих материалов в энергетических устройствах. 
Совершенно очевидна также полезность таких исследований с 
технологических и физико-аналитических точек зрения. 
В данной работе были исследованы физико-механические свойства 
наиболее перспективных в настоящее время низко и среднетемпературных 
материалов. проведены испытания на сжатие, срез и изгиб, а также измерения 
теплового расширения в диапазоне температур от комнатной до температур 
практически полного разупрочнения. 
Механические испытания велись в основном на микро образцах 
размерами 2,5 x 2,5 x 7 мм³ с помощью прибора для микромеханических 
испытаний а тепловое расширение измерялось на специальном вакуумном 
динамометре на образцах размерами 3,5 x 2,5 x 20 мм³. 
Проведенные исследования показали, что образцы p – PbTe, n – PbTe, 
SnTe, Bi
₂Te₃ - Bi₂Se₃ и Bi₂Te₃ - Sb₂Te₃ при комнатной температуре 
представляют собой хрупкие, мало прочные материалы со сравнительно 
низкими упругими константами и высокими коэффициентами термического 
расширения. Величина механической деформации до разрушения при сжатии 
составляет от 0,09%(GeSbTe) до 0,65%(n - PbTe); прочностные параметры 
больше, чем на порядок, ниже, чем у металлов; модуль Юнга при сжатии для 
большинства из них составляет 2,4 – 3,2·10³ кг/мм², за исключением SnTe 
(5,8·10³кг/мм²) и GeBiTe (5,4·10³кг/мм²);
Отличительными особенностями сплавов на основе теллурида свинца 
являются сравнительно высокая прочность на сжатие (до 20 кг/ мм²), в 2,5-3 
раза превышающая таковую для других материалов и крайне высокая 
хрупкость, особенно ярко проявляющаяся в характере разрушения. 
Сплавы Bi
₂Te₃-Bi₂Se₃ и Bi₂Te₃-Sb₂Te₃ сильно анизотропны по своим 
механическим свойствам. В случае металлокерамических образцов 
анизотропия проявляется в большинстве системах при изгибных испытаниях; 
соотношение пределов прочности при изгибе в направлении прессования и 
перпендикулярно ему составляет 2,6 и 3,4 соответственно для n – и p – типов. 
Соотношение модулей нормальной упругости при сжатии в направлениях 
перпендикулярном и параллельном направлению прессования составляет 1,8 
и 2,4 для сплавов Bi
₂Te₃ – Bi₂Sn₃ и Bi₂Te₃ – Sb₂Te₃ соответственно. Величина 
пластической деформации при сжатии в направлении прессования или 
перпендикулярно оси кристаллизации равна 0,36, 0,27 и 0,25% для 
металлокерамических образцов n – и p – типов литого материала Bi
₂Te₃ – 
Bi
₂Sn₃ соответственно; при сжатии направлении, перпендикулярном 

---

17 
направлению прессования или параллельном оси кристаллизации она 
составляет всего 0,095, 0,008 и 0,06 соответственно, и разрушение наступает 
внезапно по достижении предела прочности в результате расщепления по 
плоскостям спайности. Термоэлектрические материалы при прессовании 
требуют применения предельно высоких давлений что справедливо для всех 
обычно используемых температур прессования. При пониженных 
температурах примерно 0,7 Т
пл
. Величины давления обеспечивают плотности 
материалов в 0,9-0,93 от теоретической. близкая теоретической плотность 
может быть получена только при температурах 0,7-0,8 Т
пл
при давлениях 
прессования 10-12 m/cм². Данные материалы по своим термоэлектрическим и 
тензометрическим свойствам, а также по механической прочности могут быть 
применены в создании термоэлектрических приборов, а также тензодатчиков 
для измерений деформации различного назначения.