半导体材料室温热导率测试装置的研制

摘要

在研究和生产半导体致冷材料的过程中，需要测定材料的热导率，我们研制了一套半导体致冷材料室温热导率测试装置，设备简单，样品安装方便，测试精度高。测量热导率的方法有稳态法和动态法，稳态法又分为绝对稳态法和相对稳态法，在稳态法中先利用热源在待测样品的内部形成一稳定的温度分布，然后进行测量。相对稳态法是用一标准样品中与待测样品进行比较后测量。绝对稳态法中没有标准样品。目前，在致冷材料的测试中，国际上普通采用的是稳态法。我们制作了在室温条件下用稳态法测试热导率的装置。装夹样品的部件均由铜材料制作，可使传热良好，在室温条件下，致冷材料的热导率为１～２Ｗ／ｍ·Ｋ，铜的热导率为３８０Ｗ／ｍ·Ｋ可见对于致冷材料来讲，铜的热阻是可以忽略的。铜热槽、铜板、样品、电热器的相互接触表面要平整光滑，厚度要尽量小，实验中样品厚度为２ｍｍ，长宽均为１０ｍｍ，这样可使侧面散热小。样品两面的温差用热电偶测试，热电偶是自制的，材料用的是铜和康铜，用精度为１／１０度的温度计来定标，热电偶线的热传导问题要加以考虑，为此一定要采用细的热电偶线。热电偶的连接采用差接法，可使测试精度高。两个铜热槽串接通以恒温水，使系统易于达到热平衡状态。测试是在真空中进?