Seebeck-Mikro-Thermosonde für temperaturabhängige Oberflächen-Scans thermoelektrischer Funktionseigenschaften
Die Funktionalität und der Einsatzbereich der Seebeck-Mikro-Thermosonde werden wesentlich erweitert, wenn die Probe nicht nur bei Raumtemperatur sondern zusätzlich in einem weiteren umgebenden Temperaturbereich bei beliebig wählbarer Temperatur thermostatisiert werden kann. Neben speziellen temperaturabhängigen Effekten, die die Materialhomogenität beeinflussen, können so gleichzeitig mit einer einzigen automatisch gesteuerten Messung an geeignet gewählten inhomogenen Proben eine Vielzahl unterschiedlicher Temperaturabhängigkeiten des Seebeck-Koeffizienten aufgenommen werden. Dies kann z. B. an einem funktionsgradierten Material mit Variation der Dotierungskonzentration für ein ganzes Wertespektrum der Ladungsträgerdichte erfolgen, wodurch sich der messtechnische Aufwand für die experimentelle Materialoptimierung drastisch reduzieren lässt: Alternativ müsste eine ganze Serie von temperaturabhängigen Messung durchgeführt werden. In ähnlicher Weise können Mischkristalle mit lokal variierender Zusammensetzung zur Identifizierung optimaler Materialkompositionen untersucht werden.
Ein wesentlicher Teil der Hardware-Entwicklung erfolgte an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (Dr. P. Reinshaus, Dr. W. Heiliger). Ein verbesserter Messaufbau wurde im DLR in Betrieb genommen, mit dem unter Vakuum bei verschiedenen Temperaturen (-20 °C – 60 °C) Proben bis zu Abmessungen von 50 x 150 mm² abgerastert werden können.