TFA – film mince thermoélectrique – propriétés thermoélectriques – métaux&alliages
Full ZT – Figure of Merit Caractérisation d’un film mince thermoélectrique métallique / coefficient Seebeck / conductivité électrique / conductivité thermique
Les matériaux thermoélectriques sont utilisés dans des générateurs thermoélectriques convertissant un gradient de température en une tension. Pour caractériser les performances d’un matériau thermoélectrique, on utilise ce qu’on appelle le facteur de mérite (ZT). Pour calculer le facteur de mérite, il faut connaître la conductivité thermique, la conductivité électrique et le coefficient Seebeck. Par rapport aux matériaux en vrac correspondants, les couches minces métalliques présentent des conductivités thermique et électrique plus faibles, tandis que le coefficient Seebeck est moins affecté, ce qui donne des valeurs ZT plus élevées. Les couches minces métalliques sont largement utilisées dans l’industrie, par exemple pour la fabrication de circuits intégrés.
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La conductivité électrique, la conductivité thermique et le coefficient Seebeck ont été mesurés dans une plage de température de 225 K à 375 K sur un nanofilm d’or (Au) de 100 nm d’épaisseur préparé par pulvérisation magnétron DC. Ces paramètres ont permis de calculer le ZT. Les conductivités thermique et électrique mesurées de ce film mince étaient environ la moitié de celles du matériau brut. Les résultats montrant une influence claire de l’effet de taille classique ont été vérifiés et correspondent parfaitement à la loi de Wiedemann-Franz.
