第9章：半导体的热电性质.ppt

* 第九章 半导体的热电性质 半导体具有比金属大得多的温差电动势 热能与电能的转化 提高效率 温差发电、温差致冷 温度梯度 电 流 现象(金属) 塞贝克效应 珀耳帖效应 汤姆逊效应 半导体更强 9.1热电效应的一般描述 1.塞贝克效应（1821） 图9－1：塞贝克效应 两个不同的导体 两个接头A、B具有不同的温度 开路 闭路 现象 温差电流、温差电动势 （闭路），与两个接头 的温度有关 （开路） 塞贝克系数（V/K） 图9－2 珀耳帖效应 2.珀耳帖效应（1834） 两个不同的导体 通以电流 现象 接头处吸热或放热 （与两种导体的性质 及接头的温度有关） 接头处单位时间单位面积吸收的热量 珀耳帖系数（温度的函数，正表示吸热） 3.汤姆逊效应 温差电现象 珀耳帖现象 热力学分析 存在温度梯度 的均匀导体中 通电流 吸收或放出热量 （除焦耳热以外） 图9－3 汤姆逊效应 汤姆逊系数（正负对应放热和吸热，V/K），与导体和温度有关 4.相互关系 不同导体 温度梯度 塞贝克 不同导体 通以电流 存在电流 吸热或发热 闭合 接头 珀耳帖 温度梯度 通以电流 （均匀导体） 吸热或发热 汤姆逊 热力学定律 一个循环后吸收的热量全部转变为对外界做的功，内能不变 开耳芬关系式： 半导体中同样存在以上效应，而且数值比金属导体大得多 说明微观过程： 塞贝克效应能带图 温度不同 载流子浓度差 扩散运动 电荷积累 内建电场 漂移运动 平衡 两端电势差 费米能级与能带倾斜程度不一致 如何用热探针法判断导电类型 温度升高 浓度、速度增加 热端扩散到冷端 载流子不同 温差电动势不一样 *