Pendahuluan
Catatan aplikasi ini mencakup analisis bahan BiTeSe menggunakan Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik. SBA 458 Nemesis® (gambar 1). Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik. SBA 458 memungkinkan pengukuran Koefisien SeebeckKoefisien Seebeck adalah rasio tegangan termoelektrik yang diinduksi terhadap perbedaan suhu antara dua titik pada konduktor listrik.koefisien Seebeck dan Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik.konduktivitas listrik BiTeSe dengan reproduktifitas dan akurasi pengukuran yang tinggi. Hal ini ditunjukkan dengan berbagai contoh pengukuran pada bagian berikut. Selain itu, rekomendasi yang berguna untuk menyesuaikan parameter pengukuran diberikan.
Desain SBA 458 Nemesis®
Dengan Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik. SBA 458 Nemesis®, Koefisien SeebeckKoefisien Seebeck adalah rasio tegangan termoelektrik yang diinduksi terhadap perbedaan suhu antara dua titik pada konduktor listrik.koefisien Seebeck dan Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik.konduktivitas listrik dapat diukur secara bersamaan. Gambar 2 menggambarkan desain skematik Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik. SBA 458. Sampel diletakkan secara horizontal pada penyangga sampel. Di sebelah kiri dan kanan adalah pemanas pada penyangga sampel keramik, yang dengannya gradien suhu dapat dihasilkan di kedua arah sampel. Termokopel diposisikan di bawah permukaan bawah sampel. Termokopel ini mengukur tegangan termoelektrik yang dihasilkan oleh gradien suhu. Berdasarkan hal ini, Koefisien SeebeckKoefisien Seebeck adalah rasio tegangan termoelektrik yang diinduksi terhadap perbedaan suhu antara dua titik pada konduktor listrik.koefisien Seebeck dapat dihitung. Di samping termokopel di bawah permukaan sampel bagian bawah terdapat titik kontak listrik yang digunakan untuk menginjeksikan arus ke dalam sampel. Tegangan yang dihasilkan diukur dengan menggunakan kaki termokopel. Dengan menggunakan informasi ini bersama dengan fungsi koreksi untuk geometri sampel, Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik.konduktivitas listrik dapat dihitung.
Fitur-fitur Utama dari SBA 458 Nemesis®
Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik. SBA 458 Nemesis® memiliki beberapa fitur utama yang akan dibahas secara singkat berikut ini. Untuk penjelasan rinci tentang masing-masing istilah, perwakilan penjualan kami akan dengan senang hati membantu Anda.
Pasang dan ukur
Berbagai geometri sampel dapat diukur dengan Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik. SBA 458. Ini termasuk sampel bulat, sampel batang, lapisan tipis, pelapis, dan sampel LFA yang khas. Mengganti sampel adalah prosedur yang cepat dan tidak rumit. Pengukuran interval yang tidak praktis atau langkah kerja rumit lainnya dihilangkan.
Sistem yang Kuat
Selubung pada termokopel (tipe K, lapisan inconel mencegah reaksi atau kontaminasi sampel dan termokopel. Selain itu, termokopel dan titik kontak listrik diperbaiki. Hal ini menghilangkan kemungkinan pergeseran posisi termokopel dan mengakibatkan gangguan pada pengukuran. Hal ini juga memungkinkan termokopel dan titik kontak listrik diganti dengan mudah.
Pemeriksaan Kualitas
Pemeriksaan kualitas dapat dilakukan untuk pengukuran Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik.konduktivitas listrik dan penentuan Koefisien SeebeckKoefisien Seebeck adalah rasio tegangan termoelektrik yang diinduksi terhadap perbedaan suhu antara dua titik pada konduktor listrik.koefisien Seebeck. Sebelum setiap pengukuran dan setiap langkah suhu, maka dapat ditentukan apakah nilai yang diukur sudah benar atau cuaca, misalnya, masalah kontak antara sampel dan termokopel atau masalah lain mungkin telah memalsukan pengukuran. Hal ini memungkinkan akurasi pengukuran yang tinggi dapat dicapai.
Bidang Properti dan Aplikasi BiSeTe
Bismuth telluride termasuk dalam kelompok telluride. Ini adalah bubuk abu-abu yang juga dikenal sebagai bimuth (III) telluride. Ini dikategorikan sebagai semikonduktor dan dapat dipadukan dengan antimon atau selenium. Dalam kasus ini, sampel BiSeTe dengan komposisi kimia Bi2Se0,25Te2,75 digunakan. Sampel-sampel ini masing-masing memiliki densitas 7,8 g/cm³ (sampel batang) dan 7,82 g/cm³ (sampel bulat), dan merupakan termoelektrik tipe N.
Gambar 3 menggambarkan Figure of Merit dari ketiga bahan BiTe, PbTe dan SiGe. Dapat dilihat bahwa BiTe menunjukkan maksimumnya terutama pada kisaran suhu yang lebih rendah; oleh karena itu, di sinilah BiTe diterapkan. BiSeTe digunakan, misalnya, untuk fungsi pendinginan pendingin bergerak.
Pengukuran pada BiSeTe dengan SBA 458
Pengulangan
Koefisien SeebeckKoefisien Seebeck adalah rasio tegangan termoelektrik yang diinduksi terhadap perbedaan suhu antara dua titik pada konduktor listrik.Koefisien Seebeck dan Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik.konduktivitas listrik BeSeTe dapat diukur dengan pengulangan yang tinggi dengan menggunakan Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik. SBA 458. Untuk menentukan pengulangan, sampel diukur berulang kali dalam kondisi yang sama, yaitu dengan parameter pengukuran yang sama. Setelah setiap pengukuran, sampel dikeluarkan dan baru dimasukkan. Sebagai contoh untuk sampel BiSeTe, gambar 4 dan 5 menunjukkan tujuh pengukuran untuk Koefisien SeebeckKoefisien Seebeck adalah rasio tegangan termoelektrik yang diinduksi terhadap perbedaan suhu antara dua titik pada konduktor listrik.koefisien Seebeck dan Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik.konduktivitas listrik untuk sampel BiSeTe dengan dimensi 3 x 1 x 15 (p x l). Pengulangan di sini ditentukan pada ± 2% untuk pengukuran Koefisien SeebeckKoefisien Seebeck adalah rasio tegangan termoelektrik yang diinduksi terhadap perbedaan suhu antara dua titik pada konduktor listrik.koefisien Seebeck, dan ± 1,5% untuk pengukuran Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik.konduktivitas listrik. Nilai-nilai ini dapat dikonfirmasi dengan mengukur sampel BiSeTe lainnya (yaitu, dengan geometri lain) serta dengan mengukur pada instrumen Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik. SBA 458 lainnya.
Reproduksibilitas
Dengan SBA 458, dimungkinkan untuk mengukur sampel BiSeTe dengan reprodusibilitas tinggi yang berkaitan dengan Koefisien SeebeckKoefisien Seebeck adalah rasio tegangan termoelektrik yang diinduksi terhadap perbedaan suhu antara dua titik pada konduktor listrik.koefisien Seebeck dan Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik.konduktivitas listrik. Reproduksibilitas yang tinggi ini berlaku terlepas dari perbedaan geometri sampel, large jumlah sampel, atau implementasi pengukuran dengan instrumen SBA 458 yang berbeda.
Sebagai contohnya, dua sampel BiSeTe dengan geometri yang berbeda diukur. Sampel batang dengan dimensi 3 x 1 x 15 mm (p x l) dan sampel batang dengan diameter 12,5 x 1 mm tersedia untuk pengujian ini. Kedua sampel diukur masing-masing tiga kali dan nilai Koefisien SeebeckKoefisien Seebeck adalah rasio tegangan termoelektrik yang diinduksi terhadap perbedaan suhu antara dua titik pada konduktor listrik.koefisien Seebeck serta nilai listriknya dibandingkan. Hal ini menghasilkan reprodusibilitas ± 2% untuk pengukuran Koefisien SeebeckKoefisien Seebeck adalah rasio tegangan termoelektrik yang diinduksi terhadap perbedaan suhu antara dua titik pada konduktor listrik.koefisien Seebeck dan Konduktivitas Listrik (SBA)Konduktivitas listrik adalah properti fisik yang menunjukkan kemampuan material untuk memungkinkan pengangkutan muatan listrik.konduktivitas listrik.
Rekomendasi Parameter Pengukuran yang Sesuai
Semua pengukuran SBA 458 yang ditampilkan di sini dilakukan di bawah nitrogen dengan aliran gas 50 ml/menit. Selain itu, injeksi arus maksimum 0,01 A dan tegangan pemanas 8 V dipilih sebagai parameter pengukuran. Parameter ini telah terbukti sesuai untuk geometri sampel yang digunakan (sampel batang 3 x 1 x 15 mm, sampel bulat dengan diameter 12,5 x 1 mm).
Karena parameter pengukuran harus disesuaikan sebagian sebagai fungsi dari bahan sampel dan geometri, beberapa tips dan rekomendasi untuk memilih parameter pengukuran yang sesuai akan diberikan berikut ini. Hal ini termasuk tegangan pemanas yang menghasilkan gradien suhu di kedua arah sampel. Selain itu, nilai yang sesuai untuk injeksi arus maksimum ke dalam sampel harus dipilih untuk digunakan dalam pengukuran konduktivitas listrik. Selanjutnya, akan ditunjukkan gas mana yang cocok untuk pengukuran sampel BiSeTe.
Tegangan Pemanas
Untuk pengukuran koefisien Seebeck yang benar, harus diperhatikan saat memilih tegangan pemanas yang menghasilkan gradien suhu yang cukup (rekomendasi: ± Delta T minimum 3 K). Hal ini dapat bervariasi, tergantung pada geometri sampel. Kriteria lebih lanjut tidak perlu dipertimbangkan.
Injeksi Saat Ini
Seperti halnya memilih tegangan pemanas, geometri sampel harus dipertimbangkan saat menentukan injeksi arus maksimum. Saat memilih nilai yang sesuai untuk injeksi arus, ada dua hal yang harus diingat: Di satu sisi, injeksi arus tidak boleh cukup tinggi untuk memanaskan sampel, tetapi di sisi lain, arus yang dipilih harus cukup tinggi untuk memungkinkan pengukuran tegangan. Hal ini bisa dicek dengan mencermati sekilas diagram dengan masing-masing nilai dalam perangkat lunak. Di sana, masing-masing dari tiga nilai arus positif dan negatif (masing-masing 1/3, 2/3 dan 3/3 dari Imax) dapat dilihat bersama dengan masing-masing tegangan yang diukur. Jika hubungan linier dapat dikenali antara arus yang diinjeksikan, I, dan tegangan yang diukur, U, maka nilai konduktivitas listrik yang berarti dapat diukur.
Gas
Untuk pengukuran sampel BiSeTe, salah satu gas yang diizinkan dalam spesifikasi untuk SBA 458 cocok.
Ringkasan
Untuk BiSeTe, koefisien Seebeck dapat diukur dengan pengulangan ± 2% dan Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal dengan pengulangan ± 1,5% dengan menggunakan SBA 458.
Pengukuran koefisien Seebeck serta Konduktivitas TermalKonduktivitas termal (λ dengan satuan W/(m-K)) menggambarkan pengangkutan energi - dalam bentuk panas - melalui benda bermassa sebagai hasil dari gradien suhu (lihat gbr. 1). Menurut hukum termodinamika kedua, panas selalu mengalir ke arah suhu yang lebih rendah.konduktivitas termal BiSeTe dapat direalisasikan dengan reproduktifitas masing-masing ± 2%. Reproduksibilitas yang tinggi ini berlaku terlepas dari perbedaan geometri sampel, large jumlah sampel, atau pelaksanaan pengukuran dengan instrumen SBA 458 yang berbeda.