Проектирование сенсорных и актюаторных элементов микросистемной техники. Лысенко И.Е. - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

напряженности образовавшегося электрического поля будет противоположно
направлению теплового потока носителей. Так как технически движение дырок
происходит от плюса к минусу, то из холодной области начинается отток носиJ
телей в более горячую часть полупроводника [35].
а б
Рис.2.1. К пояснению термоэлектрических эффектов:
а – полупроводник n-типа;
б – полупроводник p-типа
Через некоторое время возникший электрический поток компенсирует
тепловой поток носителей и устанавливается динамическое равновесие.
В установившемся динамическом равновесии возникшая за счет объемJ
ных зарядов разность потенциалов будет представлять собой термоЭДС. В поJ
лупроводнике n-типа горячая область оказывается заряженной положительно, а
холодная – отрицательно. В полупроводнике p-типа горячая область заряжается
отрицательно, а холодная – положительно [35].
Возникшая величина термоЭДС будет определяться следующим выражеJ
нием [35]:
dTdU ⋅=
α
, (2.1)
где α – дифференциальный коэффициент термоЭДС; Т – абсолютная темпераJ
тура.
Знак коэффициента термоЭДС зависит от типа проводимости полупроJ
водника: для n-типа α имеет отрицательный знак, а для p-типа – положительJ
ный [35].
Значение коэффициента α для различных полупроводников сильно завиJ
сит от вида и концентрации примесей в полупроводнике и может достигать
1000 мкВ/град [35].
Если соединить в замкнутую цепь два разнородных материала, то в цепи
потечет ток и результирующее значение термоЭДС будет равно [35]:
(
)
dTdUdUdU ⋅−=−=
2121
αα
, (2.2)
где
dT
– разность температур между материалами.
Как видно из выражения (2.2), для того чтобы получить максимальную
величину термоЭДС
dU
, нужно выбирать материалы, у которых коэффициенJ
ты
1
α
и
2
α
имеют наибольшие значения и противоположные знаки [35].
19

Страницы