薄膜热电参数测试系统(MRS )
为解决日益紧迫的能源危机,太阳能、风能、核能等多种新能源不断被开发利用。新能源的使用需要优质的节能材料。
利用热电材料制成的制冷和发电系统,具有体积小、重量轻、无任何机械噪音、不造成任何环境污染等众多优点。因此对热电材料的研究非常重要。为了进一步提高热电材料的转化效率(热电优值),对其研究从块体慢慢转移到薄膜材料。
本产品采用准动态测量法,可同时测量薄膜材料的 seebeck 系数和电阻率,测温范围达到
80K~600K。
原理
准动态法:测量 seebeck 系数
在待测温场下给样品两端加一个连续变化的微小温差, 通过记录样品两端温差和热电势的变化,
然后将温差和热电势拟合成一条直线,直线斜率即为该材料在该温场下的 seebeck 系数。
采用四探针法测量电阻率。
硬件特点
动态法测量 seebeck 系数,避免了静态法测量在温差测量上面的系统误差,测量更准确
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采用双向加热系统,出现测试坏点,可以重新测试
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seebeck 系数和电阻率测量测量不共用电压探针,避免出现微型热电偶断裂失效的问题
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软件操作简单,智能化可实现手动、自动模式
参数
型号 MRS-3?
温度范围 80K~600K
温控方式 PID 程序控制
真空度 ≤50Pa
测试气氛 真空
测量范围 塞贝克系数:S ≥ 8x10 -6 V/K; 电阻率:10-7 Ωm ~ 0.1Ωm
分辨率 塞贝克系数:5x10-8 V/K; 电阻率:5x10-8 Ωm
相对误差 塞贝克系数 ≤ 6%(拟合度:99.999%),电阻率 ≤ 5%
测量模式 全自动
样品尺寸
薄膜样品: 长方形,长 ≥ 12mm,宽 ≥ 28mm
薄膜厚度: 100nm
样品要求
样品满足上述样品尺寸,待测面需平整,薄膜均匀性好,保证与铜片接触良好
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薄膜材料厚度低可至 100nm,其均匀性有较高要求,薄膜厚度达到微米级别较好
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薄膜材料的衬底需选择电阻率较大或绝缘材料为宜,如玻璃、Si 等材料
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