The design multi-functional probe for determining the P-N electrical conductivity type of thermoelectric semiconductors
Serkan Dişlitaş1, Hilmi Yanmaz2, Günay Ömer3, Raşit Ahıska41Hitit University, Engineering Faculty, Department of Electrical and Electronics Engineering, Çorum, Türkiye2Hitit University, Technical Sciences Vocational School, Department of Electrical and Energy, Çorum, Türkiye
3TES Limited Company, Ankara, Türkiye
4Gazi University, Science Faculty, Department of Physics, Ankara, Türkiye
In this study, a multi-functional probe was designed and implemented to determine P-N electrical conductivity type of thermoelectric (TE) semiconductors according to Hot-Probe method based on the Seebeck effect. The type determination operation is performed according to the positive or negative amplitude of the Seebeck voltage (thermoemf) produced by forming the temperature difference (ΔT) between the surfaces of the TE semiconductors. Using the developed probe, it is possible to provide both necessary heating and measurement of the thermoemf voltage and temperature. As a result of experimental studies; it has been shown that the thermoemf measurements can be made in ± 0,1 mV accuracy in 0-30 mV range and the temperature measurements can be ± 1 °C in 0-75 °C range. In conclusion, with the developed multifunctional probe, electrical conductivity type of TE semiconductors can be determined as P or N practically, quickly and reliably.
Keywords: Thermoelectric, Semiconductor, Hot-Probe Method, Seebeck, Electrical Conductivity TypeTermoelektrik yarıiletkenlerin P-N elektriksel iletkenlik tipinin belirlenmesine yönelik çok fonksiyonlu prob tasarımı
Serkan Dişlitaş1, Hilmi Yanmaz2, Günay Ömer3, Raşit Ahıska41Hitit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, Çorum, Türkiye2Hitit Üniversitesi, Teknik Bilimler MYO, Elektrik ve Enerji Bölümü, Çorum, Türkiye
3TES Ltd. Şti., Ankara, Türkiye
4Gazi Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü, Ankara, Türkiye
Bu çalışmada, termoelektrik (TE) yarıiletkenlerin P-N elektriksel iletkenlik tiplerinin belirlenmesi amacıyla, temelini Seebeck etkisine dayanan Hot-Probe metodunun oluşturduğu çok fonksiyonlu bir prob tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Tip belirleme işlemi, TE yarıiletkenin yüzeyleri arasında sıcaklık farkının (ΔT) oluşturulmasıyla üretilen Seebeck geriliminin (termoemk) pozitif veya negatif genlikli olma durumuna göre yapılmaktadır. Geliştirilen prob sayesinde, hem sıcaklık farkının oluşturulmasına yönelik gerekli ısıtma hem de termoemk gerilimi ve sıcaklık ölçümü yapılabilmektedir. Deneysel çalışma sonuçlarına göre; geliştirilen prob ile termoemk ölçümlerinin 0-30 mV aralığında ± 0.1 mV doğrulukta, sıcaklık ölçümlerinin ise 0-75 °C aralığında ± 1 °C doğrulukta yapılabildiği anlaşılmıştır. Sonuç olarak, geliştirilen çok fonksiyonlu prob ile TE yarıiletkenlerin elektriksel iletkenlik tipleri P veya N olarak pratik, hızlı ve güvenilir bir şekilde belirlenebilmektedir.
Anahtar Kelimeler: Termoelektrik, Yarıiletken, Hot-Probe Metodu, Seebeck, Elektriksel İletkenlik TipiCorresponding Author: Serkan Dişlitaş, Türkiye
Manuscript Language: Turkish