Browsing by Author "Yan-Siang Chen"

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    電化學沉積三元熱電材料之技術開發
    (2010) 陳彥翔; Yan-Siang Chen
    本研究利用電化學沉積三元熱電材料，添加SeO2於鍍液中沉積n型及p型 Bi-Te-Se熱電材料，探討因添加SeO2後所造成鍍層表面形貌與成份比例變化。同時，量測其最佳熱電特性，其中包含席貝克係數、導電率以及藉由平行線量測熱傳導係數。最後，利用已知熱電特性的三元熱電材料，搭配微機電製程技術與覆晶接合技術，進行微致冷晶片之研製與性能評估。 本實驗以HNO3 1 M、Bi2O3 7.5 mM、TeO2 10 mM、SeO2 3 mM金屬氧化粉末進行三元熱電材料之電化學沉積。經分析結果證實，於鍍液中添加SeO2後所形成之三元熱電鍍液，有助鍍層的熱電特性提升。經實驗發現在SeO2添加量為3 mM時，根據不同電流密度調變下，可促使Bi-Te-Se三元熱電材料n型與p型特性轉換，當電流密度為1 mA/cm2時，材料為p型特性；當電流密度高於1.85 mA/cm2時，材料為n型特性。量測n型Bi28.8Te43.8Se27.4熱電材料熱電特性，其席貝克係數為-459 V/K、導電率為6.23 103 Ω-1cm-1，故功率因子為1.32  10-3 W/K2m，其值為二元p型Bi2Te3的11.3倍；p型 Bi20.1Te46.7Se33.2熱電材料，席貝克係數為407 V/K、導電率為7.36 103 Ω-1cm-1，故功率因子為1.22 10-3 W/K2m，其值為二元p型Sb2Te3的2倍。上述的實驗結果證實，二元熱電材料Bi2Te3在添加SeO2下，對於熱電特性有良好的改善效果。 將已知熱電特性的熱電材料，藉由電化學沉積技術搭配微機電製程與覆晶接合技術，成功研製出24對的三維微致冷晶片，其熱電接腳尺寸為200 m的方形陣列，電鑄高度約為10 m，後續將製作完成元件並量測其致冷性能，並比較在不同通過電流條件下的致冷能力。