Untersuchung thermoelektrischer Transporteigenschaften von dünnen Schichten und Nanodrähten

Hochschule RheinMain

Abstract

Die thermoelektrische Effektivität z = S²σ/λ (mit σ: elektrische Leitfähigkeit; λ: Wärmeleitfähigkeit; S: Seebeck-Koeffizient) ist der wichtigste Materialparameter hinsichtlich der Effizienz (Wirkungsgrad) der thermoelektrischen Energiewandlung. In thermoelektrischen Schichten und Nanostrukturen (nanoskaligen Materialien) kann unter spezifischen Bedingungen des Ladungs- und Wärmetransports mit einer signifikanten Steigerung der thermoelektrischen Effektivität im Vergleich zu bulk-Materialien gerechnet werden.
Es werden neue experimentelle Methoden zur Untersuchung thermoelektrischer Transporteigen-schaften an dünnen Schichten und Nanodrähten, insbesondere zur Messung der Wärmeleitfähigkeit und des Seebeck-Koeffizienten, vorgestellt. Einzelne Nanodrähte werden mit der Ion-Track-Technologie in Polycarbonatfolien elektrochemisch abgeschieden und herausgelöst. Zur Bestimmung ihrer Transporteigenschaften werden sie in spezifische mikrostrukturierte Messplattformen integriert.
Konzepte für die Integration von thermoelektrischen Nanostrukturen in Sensorbauelemente werden präsentiert und die zu erwartenden Sensorparameter im Vergleich zu konventionellen Sensoren diskutiert.