权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

ナノ・マイクロ構造ペルチェ素子のin situ熱物性評価に関する研究

纳米微结构Peltier器件原位热物性评估研究

基本信息

批准号：
15656060
负责人：
長坂雄次
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,ナノ・マイクロ構造を持つペルチェ素子の熱伝導率を,薄膜生成のインプロセス中に計測評価するための全く新たな手法を開発することであり,本年度得られた研究成果をまとめると以下のようになる。1.フォトサーマル赤外検知法の現有設備をベースにして,最高100MHzで強度変調が可能なエネルギー密度10W/cm^2のレーザーおよび赤外センサーを導入し,高周波に対応した実験装置を新たに開発した。その結果,フォトサーマル赤外検知法によるサブミクロンオーダー薄膜の測定が可能になった。2.Bi_2Te_3およびSb_2Te_3薄膜試料を作製し,開発したフォトサーマル赤外検知法による測定を行った。その結果より,薄膜の熱伝導率,温度伝導率は,原料である焼結体バルク材料と比較して大幅に低下することが明らかになった。3.ガラス基板上に作製したSb_2Te_3多結晶膜の熱伝導率はバルク材料の約20%であり,電気的性質が同じ場合,性能指数を約5倍に向上できることが明らかになった。4.結晶構造の異なる約1μm薄膜を複数作製し,測定を行った。その結果,多結晶膜は結晶性の高いc軸単相膜よりも熱伝導率,温度伝導率が低くなる傾向が得られ,薄膜の熱伝導率結晶構造依存性を初めて検知することができた。5.デバイスとして試作したペルチェ素子内部に,Test Element Group(1mm x 1mm)として,約1μm膜厚のSb_2Te_3を生成し,開発したフォトサーマル赤外検知法でin situ測定を試み,測定が可能なことが明らかにした。

The purpose of this study is to develop a new method for evaluating the thermal conductivity of thin films and to obtain the following research results this year. 1. The existing equipment of high frequency infrared detection method has been introduced, and the new equipment of high frequency infrared detection method has been developed. The maximum intensity modulation is 100MHz, and the maximum density is 10W/cm2. As a result, the determination of the film is possible. 2. Bi_2Te_3 and Sb_2Te_3 thin film samples were prepared and tested by the method of infrared spectroscopy. As a result, the thermal conductivity and temperature conductivity of thin films are significantly lower than those of sintered materials. 3. The thermal conductivity of Sb_2Te_3 polycrystalline film fabricated on the substrate is about 20% of the material, and the performance index is about 5 times higher than that of the material. 4. Crystal structure of different about 1μm thin film multiple preparation, determination. As a result, polycrystalline films tend to have high crystallinity, high thermal conductivity, and low temperature conductivity, and the dependence of thermal conductivity on crystalline structure of thin films is initially known. 5. Inside the test cell, the Test Element Group(1mm x 1mm) produced Sb_2Te_3 with a film thickness of about 1μm, and developed the Sb_2Te_3 test method for in-situ measurement. It is now clear that measurement is possible.