Спосіб покращення електричного контакту при вимірюванні теплопровідності

Реферат: Спосіб покращення електричного контакту при вимірюванні теплопровідності полягає в тому, що на досліджуваний зразок наносять тонку смужку металу, що використовується як нагрівач. На металеву смужку-нагрівач наносять додатково срібні омічні контакти осадженням з парової фази у вакуумі. UA 70132 U (54) СПОСІБ ПОКРАЩЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОНТАКТУ ПРИ ВИМІРЮВАННІ ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ UA 70132 U UA 70132 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до технології вимірювань фізичних параметрів напівпровідникових матеріалів і може бути застосована у приладобудуванні, метрології, термоелектриці. Визначення теплопровідності () є важливою величиною, тому що вона визначає 2 термоелектричну добротність (Z) матеріалів (Z= /, де  - термо-Е.Р.С.,  - питома електропровідність). Існують різні способи вимірювання теплопровідності: стаціонарні, нестаціонарні, які в свою чергу поділяються на абсолютні і порівняльні (відносні). Проте ці способи використовуються переважно для матеріалів з відносно високою теплопровідністю і не є достатньо точними (Фреїк Д.М., Михайльонка Р.Я., Кланічка В.М. Методи вимірювання теплопровідності напівпровідникових матеріалів (огляд) // Фізика і хімія твердого тіла, 2011. - Т. 12. - № 1. - С. 153158). Як прототип запропонованої корисної моделі взято так званий три-омега (3) метод. Триомега (3) метод ґрунтується на пропусканні змінного струму з частотою омега () через плівку метала-нагрівача, яка нанесена на вимірювальний зразок. Цей струм нагріває зразок з частотою два-омега (2) завдяки джоулівському нагріву. При цьому має місце зміна температури нагрівача також частотою два-омега (2). Оскільки опір чистих металів зростає лінійно з температурою, коливання температури створює осциляції опору нагрівача з частотою два-омега (2). Осциляції опору частотою два-омега (2), а також джерела струму частотою омега () створюють осцилюючі сигнали напруги на нагрівачі з частотою три-омега (3), яку можна виміряти за допомогою синхронного підсилювача типу UNIPAN, що працює в широкому 2 діапазоні частот 1 Гц-10 кГц. Теплопровідність зразка визначають шляхом вимірювання частотної залежності зміни температури. (A. Jacquot, M. Stolzer, J. Meusel, О. Boffoue, B. Lenoir, A. Dauscher. THERMAL CONDUCTIVITY MEASUREMENT BY THE 3 OMEGA METHOD // Proceeding of the 5th European Workshop on Thermoelectrics, September 20-21 1999, Pardubice, Czech Republic - pp. 31-36). Таким чином, суттєвими ознаками прототипу є те, що тонка смужка металу наноситься на досліджуваний зразок (креслення) і використовується як нагрівач. Крім того, за величиною електричного опору металевої смужки-нагрівача можна визначити температуру. Недоліком даного методу є відсутність надійних омічних контактів для подачі змінного струму частотою омега () на нагрівач (креслення, точки 1-4), а також вимірюваної змінної напруги частотою триомега (3) (креслення, точки 2-3). В основу корисної моделі поставлено задачу створити спосіб отримання омічних електропровідних контактів. Поставлена задача вирішується тим, що для формування омічних контактів на тонку металеву смужку-нагрівач наносять додатково чотири срібні контакти (креслення, контакти I1 ,  I4 , U 2 , U3 ).    Спосіб нанесення омічних контактів зі срібла на тонку металеву смужку-нагрівач здійснюють таким чином. Як вихідні речовини використовують срібло, яке осаджують з парової фази у вакуумі на смужку-нагрівач через спеціальну маску (креслення, контакти 1, 2, 3, 4). Приклад конкретного виконання На зразок досліджуваного напівпровідникового матеріалу (наприклад РbТе), теплоємність якого в подальшому буде вимірюватись, з металічною смужкою-нагрівачем через маску осаджують у вакуумній установці ВУП-2 додатково срібні тонкоплівкові контакти при температурі випарника Тв = 900 °C, часі осадження t=10 хв. У результаті цього у місцях осадження пари срібла сформуються 4 додаткові тонкоплівкові омічні контакти срібла (креслення, контакти I1 , I4 , U 2 , U3 ).     Робота виконана в рамках наукових проектів МОН України (державні реєстраційні номери 0110U000144; 0110U001766) та НАН України (державний реєстраційний номер 0110U006281). Креслення. Схема досліджуваного зразка (І), металевої смужки-нагрівача (II), срібних контактів для подачі змінного струму ( I1 , I4 ) та вимірювання змінної напруги ( U 2 , U3 ).     ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Спосіб покращення електричного контакту при вимірюванні теплопровідності, який полягає в тому, що на досліджуваний зразок наносять тонку смужку металу, що використовується як нагрівач, який відрізняється тим, що на металеву смужку-нагрівач наносять додатково срібні омічні контакти осадженням з парової фази у вакуумі. 1 UA 70132 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2