方案摘要
方案下载| 应用领域 | 钢铁/金属 |
| 检测样本 | 其他 |
| 检测项目 | 理化分析>热导率 |
| 参考标准 | NA |
传统热电材料的Seebeck系数测试只能得到样品的一个总体数值，而材料中某些缺陷区域会影响材料的整体性能。利用电导率-塞贝克系数扫描探针显微镜可以测量材料中Seebeck系数的二维分布，可以对材料各区域的特性进行详细研究。利用电导率和seebeck系数的分布还可以反映出复合材料中组分的分布和均匀性。这对于复合热电材料和功能梯度材料的研究尤为重要。
热电材料Seebeck系数二维分布测量
传统热电材料的Seebeck系数测试只能得到样品的一个总体数值，而材料中某些缺陷区域会影响材料的整体性能。利用电导率-塞贝克系数扫描探针显微镜可以测量材料中Seebeck系数的二维分布，可以对材料各区域的特性进行详细研究。利用电导率和seebeck系数的分布还可以反映出复合材料中组分的分布和均匀性。这对于复合热电材料和功能梯度材料的研究尤为重要。
需要准备形状相对规则的薄膜样品或块体样品，如果薄膜样品衬底为柔软的塑料等有机物，请将样品粘在在硬质的PCB板、硬质塑料板等可以轻微受力的材料上方便固定。如果薄膜样品不能弯折，需要银胶和导线等将样品与样品夹具进行导电连接，块体样品则不需要。
我们将加热探针定位在样品的表面，探针上装有加热装置和热电偶，探针加热接触点附近的样品形成温度梯度，热电偶可测量出该点的温度为T1。 样品台是一个很稳定的冷源，样品与样品台保持很好的电学和热学连接并通过安装的温度计测量出温度为T0。通过测量可得到铜探针与样品的电势差U0，以及CuNi热电偶线与样品的电势差U1，结合Cu和CuNi合金的塞贝克系数SCu和SCuNi，可以计算出样品的塞贝克系数SS。计算过程如下：
U0=(SS-SCu) x （T1-T0）
U1=(SS-SCuNi) x （T1-T0）
由此可以得出：
SS=U0（SCu - SCuNi）/（U1 -U0 ）+ SCu
SS即为针尖接触点处样品的塞贝克系数。用精确的定位扫描系统可以对样品不同区域进行逐点测量，这样就可以得到样品表面塞贝克系数的二维分布。
样品Seebeck系数二维分布测量示意图。
梯度掺杂的Bi2Te2.85Se0.15材料Seebeck系数二维分布（数据来源PANCO实验室）
文献贡献者
利用AFM+SEM二合一显微镜-FusionScope揭秘半导体陶瓷材料微观机理
利用AFM+SEM二合一显微镜-FusionScope表征纳米线阵列
利用FusionScope进行纳米力学测试，测试动态全程可见
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