Тензорезистивні властивості плівок (Bi0,23Sb0,75)2Te3 при односторонніх циклічних знакозмінних деформаціях
Анотація
Наводяться результати дослідження деформаційних характеристик полікристалічних плівок з твердого розчину (Bi0,25Sb0,75)2Te3 при односторонніх циклічних знакозмінних механічних напруг. Плівки виходили на поліамідній підкладці методом термовакуумної конденсації молекулярних пучків і мали стовпчасту пористу структуру з розмірами окремих кристалічних зерен 2,0-2,5 мкм. Вивчався вплив статичних та циклічних деформацій на електричний опір та вольт амперні характеристики тензорезистивних плівок з метою виготовлення на їх основі тензодатчиків накопичення втомних ушкоджень. Показано, що при кімнатній температурі такі плівки мають аномально високу статичну тензочутливість G ≈ 103 відн. од. і виявляється суттєвий гістерезис зміни їхнього опору при малих кількостях циклів знакозмінних деформацій. В результаті дії N = 5∙105 циклів деформацій лінійна ділянка вольтамперної характеристики розширюється від (0-5) при N = 0 до (0-12) В. Температурний коефіцієнт опору в інтервалі 293 K-Tmin змінюється від α = -5.6∙10-3 K-1 до α = -2.5∙10-4 K-1. Характерне значення , при якому α = 0, збільшується зі зростанням N. Досліджені тензорезистивні плівки з успіхом можуть бути використані як датчик накопичення втомних напруг в інтервалі температур T = 273-413 K і значенні N = 0 – 5∙105.
Завантаження
Посилання
E.A. Abdullaev, and N.Kh. Yuldashev, The effect of piezoresistance in lead and bismuth chalcogenides, Part 1, (“Fan”, Tashkent, 1989).
I.H. Kazi, P.M. Wild, and T.M. Moore, “Characterization of sputtered nichrome (80/20 wt.%) films for strain guage applications,” Thin Solid Films, 515(4), 2602-2606 (2006). https://doi.org/10.1016/j.tsf.2005.10.077
I.M. Pazukha, Z.M. Makukha, Y.M. Shabelnyk, and I.Y. Protsenko, “Tensoresistive properties of thin film systems based on Ag and Co,” Journal of Nano- and Electronic Physics, 4(3), 3020 (2012). https://jnep.sumdu.edu.ua/en/component/content/full_article/826
A.Yu. Gerasimenko, L.P. Ichkitidze, V.M. Podgaetsky, and S.V. Selishchev, “Layers with the Tensoresistive Properties and their Possible Applications in Medicine,” Materials Physics and Mechanics, 37, 153-158 (2018). http://dx.doi.org/10.18720/MPM.3722018_7
L. Elbrecht, and J. Binder, “The Mechanical Properties of Thin Polycrystalline Silicon Films as Function of Deposition and Doping Conditions,” Sensors and Materials, 11(3), 163-179 (1999). https://sensors.myu-group.co.jp/sm_pdf/SM363.pdf
O.O. Mamatkarimov, S.Z. Zaynabidinov, A. Abduraimov, R.Kh. Khamidov, and U.A. Tuychiev, “Dynamic strain gauge characteristics of Schottky barrier diodes under pulsed hydrostatic pressure,” Semiconductors, 34(1), 67 (2000). https://doi.org/10.1134/1.1187960
E.A. Abdullaev, and N.Kh. Yuldashev, Effect of piezoresistance in lead and bismuth chalcogenides, Part 2, (Technika, Fergana, 2008). (in Russian)
H.M. Sulaymonov, “Effect of cyclic deformation on the electrical conductivity of p-(Bi0.3Sb0.7)2Te3 films on alternating current,” Journal of Technical Physics, 87(3), 471-472 (2017). (in Russian)
S.Sh. Abdullaev, N.Kh. Yuldashev, Kh.M. Sulaymonov, “Tensoresistive Properties of Thin Polycrystalline (Bi0.3Sb0.7)2Te3 Films at Static and Cyclic Deformations,” International Journal of Modern Physics and Application, 3(4), 52-56 (2016).
H.M. Sulaymonov, M.G. Umarov, and N.Kh. Yuldashev, “Tenzochuvstvitelnost polikristallicheskix poristix plenok”. Aktualniye problemi sovremennoy nauki-Rossiya, (4), 149-151 (2015). (in Russian)
H.M. Sulaymonov, and N.K. Yuldashev, “Effect of internal stresses on the static strain characteristics of p-(Bi0.3Sb0.7)2Te3 composite films,” Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 10(4), 878-882 (2016). https://doi.org/10.1134/S1027451016040364
Z. Xu, C. Huang, C. Tan, M. Wan, Y. Zhao, J. Ye, and W. Zeng, “Influence of microstructure on cyclic deformation response and micromechanics of Ti–55531 alloy,” Materials Science and Engineering: A, 803, 140505 (2021). https://doi.org/10.1016/j.msea.2020.140505
C. He, Y. Wu, L. Peng, N. Su, X. Li, K. Yang, Y. Liu, et al., “Cyclic Deformation and Correspondent Crack Initiation at Low-Stress Amplitudes in Mg–Gd–Y–Zr Alloy,” Materials, 11(12), 2429 (2018). https://doi:10.3390/ma11122429
P. Wang, T. Takagi, T. Takeno, and H. Miki, “Early fatigue damage detecting sensors. A review and prospects,” Sensors and Actuators A: Physical. 198, 46-60 (2013). https://doi.org/10.1016/j.sna.2013.03.025
A.A. Koryakin, E.D. Leshchenko, and V.G. Dubrovsky, “Effect of elastic stresses on the formation of axial heterojunctions in three-component AIIIBV nanowires,” Physics of the Solid State, 61, 2437-2441 (2019). (in Russian)
I.P. Buryk, S.I. Vorobyov, and L.V. Odnodvorets, “Strain resistive properties of film materials based on Ni and Mo or Cr,” PSE, 7(1,2), 115 (2009). http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7962 (in Russian)
N.K. Yuldashev, D.T. Mamadieva, O.R. Nurmatov, T.I. Raxmonov, and X.M. Sulaymonov, “The effect of mechanical deformation on the photovoltaic properties of semiconductor polycrystalline film structures CdTe: Sn,” Scientific-technical journal, 23(3), 9-14 (2019).
Kh.M. Sulaymonov, and N.Kh. Yuldashev, “The deformation properties of films under the influence of unilateral cyclic sign-variable pressure,” in: The Third European Conference on Physics and Mathematics, 12th September, (Vienna, Austria, 2015). pp. 1926.
T.I. Rakhmonov, “Photosensitivity Spectra of Thin Films from a CdSexS1-x Solid Solution,” Journal of Applied Mathematics and Physics, 10(12), 3676-3683 (2022). https://doi.org/10.4236/jamp.2022.1012245
T.I. Rakhmonov, D.T. Mamadiyeva, and N.Kh. Yuldashev, “Photoelectric phenomena in thin Polycrystalline CdTe, CdSe, CdS films under mechanical deformation,” European Science Review, (11-12), 40-49 (2021). https://doi.org/10.29013/ESR-21-11.12-40-49
O. Nurmatov, T. Rahmonov, Kh. Sulaymonov, and N. Yuldashev, “Phototenzoelectric properties of polycrystalline films of chalcogenides of cadmium and zinc, produced by portional evaporation in vacuum,” Euroasian Journal of Semiconductors Science and Engineering, 2(5), 40-45 (2020). https://uzjournals.edu.uz/semiconductors/vol2/iss5/10/
Авторське право (c) 2025 Рустамжон У. Сіддіков, Хусанбой М. Сулаймонов, Нозіржон Х. Юлдашев
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
