Termoelektromos

Germániummal és szilíciummal ötvözött ólom-telluridok - Hővezető képesség

A PbTe-Ge és a PbTe-Ge1-xSix ólom-tellurid anyagokban a Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képesség könnyen hangolható a Ge és Si ötvözésével és a Ge tartalom csökkentésével [2] .

Az alább látható eredményeket 25 °C és 320 °C közötti hőmérséklet-tartományban kaptuk. Az A ábrán látható, hogy a Ge jelentős hatással van a PbTe rácsvezető képességére. A Ge-tartalom csökkenésével a rácsvezető képesség a teljes hőmérséklettartományban csökken. Ezen túlmenően a Ge-t a PbTe-Ge (20%) összetételű Si-val ötvözve a rácsvezető képesség további csökkenése figyelhető meg (B ábra). Hasonló viselkedés figyelhető meg a Ge és a Si állandó keverési aránya és csökkenő Ge0,8Si0,2 tartalom mellett (C diagram). A D-diagram azt mutatja, hogy az 5% Ge-/Ge-Si arány optimális rácshővezető képességet eredményez.

[2] Sootsman, Joseph R.; He, Jiaqing; Dravid, Vinayak P., Li, Chang-Peng; Uher, Ctirad; Kanatzidis, Mercouri G. High Thermoelectric Figure of Merit and Improved
Mechanical Properties in Melt Quenched PbTe - Ge and PbTe - Ge1-xSix Eutectic and Hyper-eutectic Composites J. Appl. Phys. (2009), 105, 083718. (mérés LFA 457 MicroFlash^{®® -vel})