[发明专利]一种基于原子力显微镜的纳米热电塞贝克系数原位定量表征装置有效

专利信息
申请号: 201210206249.9 申请日: 2012-06-20
公开(公告)号: CN102692524A 公开(公告)日: 2012-09-26
发明(设计)人: 曾华荣;陈立东;赵坤宇;惠森兴;殷庆瑞;李国荣 申请(专利权)人: 中国科学院上海硅酸盐研究所
主分类号: G01Q60/24 分类号: G01Q60/24;G01N27/00
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 郭蔚
地址: 200050 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 原子 显微镜 纳米 热电 贝克 系数 原位 定量 表征 装置
【权利要求书】:

1.一种基于原子力显微镜的纳米热电塞贝克系数原位定量表征装置,用于检测一被测纳米热电材料样品的微区塞贝克系数,其特征在于,所述装置进一步包括:

一谐波信号的原子力显微镜原位激励平台,用于提供发展纳米热电塞贝克系数原位表征装置的原子力显微镜平台,并原位同时激发纳米热电材料微区二倍频、三倍频谐波信号;

一纳米热电塞贝克系数原位检测平台,用于实现所述纳米热电材料微区二倍频、三倍频的原位实时检测和处理,并显示微区塞贝克系数热电参量的原位表征结果。

2.根据权利要求1所述的基于原子力显微镜的纳米热电塞贝克系数原位定量表征装置,其特征在于,所述谐波信号的原子力显微镜原位激励平台进一步包括:

一原子力显微镜平台,一热电检测探针,一热电参考探针,两个可调电阻网络,一信号发生器,一热电材料,一陶瓷绝缘层,一磁性底座,一信号传输端,一微区二倍频谐波电压信号输出端口,一微区三倍频谐波电压信号输出端口,其中,所述被测热电材料样品通过下垫所述陶瓷绝缘层置于所述磁性底座上,所述热电检测探针、热电参考探针、两个可调电阻网络和信号发生器组成一惠斯通电桥,所述热电检测探针置于所述被测热电材料样品上并接触,以检测所述被测热电材料样品激励点的电压;所述微区二倍频电压信号输出端口的第一端通过所述信号传输端接收所述被测热电材料样品另一区域的电压信号,所述微区二倍频电压信号输出端口的第二端与所述惠斯通电桥接地端相连;所述微区三倍频电压信号输出端口的第一端连接所述热电检测探针与所述惠斯通电桥相连端,其第二端连接所述热电参考探针与所述惠斯通电桥相连端。

3.根据权利要求2所述的基于原子力显微镜的纳米热电塞贝克系数原位定量表征装置,其特征在于,

所述原子力显微镜平台的工作模式为接触模式。

4.根据权利要求2所述的基于原子力显微镜的纳米热电塞贝克系数原位定量表征装置,其特征在于,

所述热电检测探针为一具热敏电阻特性的探针,同时具有微区激励源、信号传感器及检测源的功能;所述热电检测探针为原子力显微镜接触模式,其作为反馈参量的微悬臂形变量为0.1-5nm,与所述被测热电材料样品互作用接触面积的直径为30-100nm。

5.根据权利要求2所述的基于原子力显微镜的纳米热电塞贝克系数原位定量表征装置,其特征在于,

所述热电探针的工作频率范围为100Hz-10kHz,工作电流范围为1mA-100mA。

6.根据权利要求1所述的基于原子力显微镜的纳米热电塞贝克系数原位定量表征装置,其特征在于,所述纳米热电塞贝克系数原位检测平台进一步包括:

一高灵敏度锁相放大器,一前端回路处理模块,一高灵敏度锁相放大器,一数据处理和显示系统等,用于实现微弱二倍频和三倍频谐波电压信号的原位实时检测、处理和显示微区塞贝克系数热电参量的原位表征结果。

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