[发明专利]一种测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法

权利要求书

1.一种测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法，其特征在于，将第一纳米热电材料(11)一端和第二纳米热电材料(12)的一端连接后置于真空环境中，第一纳米热电材料(11)和第二纳米热电材料(12)的材料性质不同，第一纳米热电材料(11)和第二纳米热电材料(12)的横截面积相等，第一纳米热电材料(11)的另一端连接第一热沉(21)，第二纳米热电材料(12)的另一端连接第二热沉(22)，向连接后的第一纳米热电材料(11)和第二纳米热电材料(12)通入I＝I₀sin(ωt)的交流电，由结点与热沉之间的温差公式：ΔT_s＝ζI₀²，先根据公式ζ＝(R₁₁+R₁₂)/[4A(λ₁₁/l₁₁+λ₁₂/l₁₂)]求得系数ζ，再根据公式S＝k_v/ζ求得被测样品的塞贝克系数S，其中，R₁₁为第一纳米热电材料(11)的电阻，R₁₂为第二纳米热电材料(12)的电阻，λ₁₁为第一纳米热电材料(11)的热导率，λ₁₂为第二纳米热电材料(12)的热导率，l₁₁为第一纳米热电材料(11)的长度，l₁₂为第二纳米热电材料(12)的长度，A为第一纳米热电材料(11)和第二纳米热电材料(12)的横截面积，k_v为第一纳米热电材料(11)和第二纳米热电材料(12)连接后两端的塞贝克直流电压随输入电流平方的变化关系的斜率，由试验数据拟合得到。

2.根据权利要求1所述测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法，其特征在于，所述第一纳米热电材料(11)和第二纳米热电材料(12)都为纳米热电材料。

3.根据权利要求1所述测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法，其特征在于，所述真空环境是指真空腔。

4.根据权利要求3所述测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法，其特征在于，所述真空腔的真空度在10^-3Pa以下，利用真空泵和分子泵两级抽真空。

5.根据权利要求1所述测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法，其特征在于，所述第一热沉(21)和第二热沉(22)的温度由温控仪检测和控制。

6.根据权利要求1所述测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法，其特征在于，信号发生器(4)、可调电阻(5)以及连接后的第一纳米热电材料(11)和第二纳米热电材料(12)串联形成闭合回路。

7.根据权利要求6所述测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法，其特征在于，利用锁相放大器(7)探测可调电阻两端的1ω电压信号从而测量回路中的电流幅值。

8.根据权利要求7所述测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法，其特征在于，信号发生器(4)为锁相放大器(7)提供参考信号。

9.根据权利要求1所述测量微纳米热电材料或器件塞贝克系数的方法，其特征在于，用数字电压表(3)测量连接后的第一纳米热电材料(11)和第二纳米热电材料(12)的两端塞贝克效应产生的直流热电势，改变输入电流方向，消除信号发生器(4)可能产生的直流信号噪声。