Напівпровідникова
термопара
Напівпровідники мають найвищі
коефіцієнти Сібека
Типові значення приблизно 1мВ/ C
З’єднання між n або p типами напівпровідників з металом (алюмінієм) є найбільш загальним
Менші діапазони температури (зазвичай від –55 C до 150 C.
Деякі матеріали - до 225 C
Нові прилади - до 800 C
Напівпровідникова термопара: робота
Чистіі напівпровідники:і і електрони у валентних зв’’язках
Декількаі електронівів вільніі і для провідностіі і
Збільшенняі температури рухає їх вздовж енегріїії пролому в провідніі і зв’’язки
Для збільшенняі кількостіі і електронівів потрібніі і добавки для матеріалуі матеріалі
Напівпровідникова термопара: робота
Добавки
Добавки – різні матеріали
Зростає кількість електронів або дірок
Зростає коефіцієнт Сібека
Кремній має 4 валентних електрони
Добавки з 5 електронами створюють n-
тип кремнію
Добавки з 3 електронами створюють р-
тип кремнію
Напівпровідникова термопара: робота
P-тип кремнієвого з’єднання з алюмінієм
Алюміній приварюють до шару кремнію
Кремній з добавками з III-ї групи періодичної
таблиці
Матеріали такі як Бор (B), алюміній (Al), Гелій (Ga), Індій (In) і Талій (Tl)
N -тип кремнієвого з’єднання
Кремній з добавками з V-ї групи періодичної
таблиці
Матеріали такі як Фосфор (P), Арсеній (As), Антимоній (Sb) and Вісмут (Bi)
Періодична таблиця - напівпровідники
Термобатареї
n термопар в електричному колі
В паралельних термолініях
Вихід є в n раз більшим від простої термопари
Термобатареї
(продовження)
Використовують для збільшення виходу
Деколи виготовлені з металічної
термопари
Приклад: датчик вогню: 750 мВ при зміні температури на 120 C. Приблизно 100 металічних термопар.
Напівпровідникові
термобатареї
Кожна термопара має вищий вихід, ніж металеві прилади
Декілька послідовних термопар можуть створити відносно велику температуру
Використовують для термоелектричних генераторів
Можливий вихід до 15В
Відомі як елементи Пелтіера
Елементи Пельтє
Виготовляють з кристалічних
напівпровідників, таких як Вісмут Телурид
(Bi2Te3) (n-p з’єднання)
Елементи Пельтє використовують для охолодження та нагрівання в
холодильниках
Також можуть бути використані як сенсори з виходом в декілька вольт
Можуть бути використані як генератор енергії для малих устаткувань
Елементи Пелтієра (продовження)
З’єднання розміщуються між двома
керамічними листами
Стандартними є 15, 31, 63, 127 та 255
з’єднань
Можуть бути з’єднані послідовно або паралельно, електрично або термально.
Максимальна температурна різниця 100 C
Максимальна робоча температура 225 C