P-tipi Bi2Te3 yarıiletkenlerin 291-373K sıcaklık aralığındaki termoelektrik karakterizasyonu
P-TYPE BI2 TE3 INVESTIGATION OF THERMOELECTRIC PARAMETERS OF SEMICONDUCTORS IN THE TEMPERATURE RANGE 291-373K
Yazar: Aydoğan, Ayfer; Ahıska, Raşit; Ömer, Günay
Dergi: Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, Vol. 12 No. 2, 2023
Anahtar kelimeler: Condensed Matter Characterisation Technique Development ; Yoğun Madde Karakterizasyon Tekniği Geliştirme ; ptype Bi2Te3 Semiconductor,thermoelectrıc semiconductors,thermoelectıc parameter ; p tipi Bi2Te3 yarıiletken,termolektrik yarıiletkenler

Günümüzde ısı enerjisini direkt elektrik enerjisine ve elektrik enerjisini direkt ısıya çevirmek için ilgili yarıiletkenlerin termoelektrik özelliklerinin araştırılması gerekmektedir. Yarıiletken fiziğinin temel araştırmalarından biri olan yarıiletkenlerin termoelektrik özelliklerinin hesaplanması ve buna bağlı bilim dallarının gelişmesi açısından da önem taşımaktadır. Termoelektrik yarıiletkenlerin kullanım alanlarının oldukça fazla olduğu bilinmekte ve kısa sürede  daha yaygın alanlarda kullanılabileceği düşünülmektedir. Termoelektrik yarıiletkenlerden yapılan sistemlerin beyaz eşya  teknolojisinden uzay  teknolojisine kadar geniş bir alanda kullanılmaktadır. Bu sistemlerin araştırılması her geçen gün kapsamlı  ve derin bir şekilde  devam etmektedir. Burada elde edilen temel bilgilerin günümüzde kullanılan diğer  teknolojilere göre daha hızlı bir sürede sanayiye  aktarılmakta ve para kazandırmaktadır. Bu nedenle yoğun araştırmalar  yarıiletkenlerin termoelektrik özellikleri ve termoelektrik teknolojisi üzerinde yapılmaktadır. Bu makalede P-tip Bi2Te3 yarıiletkenlerin 291-373K sıcaklık aralığındaki termoelektrik parametreleri hesaplanarak incelenmiştir. Bilinen  elde edilme yöntemlerinin iki farklı metodu kullanılarak ortaya çıkan  iki çeşit P tipi  yarıiletkenin elektrik ve ısı  iletkenliği, termoemk, Z parametresinin yüksek sıcaklıklardaki değerleri araştırılmış ve teorik bulgularla karşılaştırılmıştır. Ayrıca, yarıiletkenlerin enerji bantlarındaki yasak aralığı elektrik iletkenliğinin sıcaklığa göre değişimini kullanarak ayrı ayrı hesaplanmış ve sonuçlar  teori  ile kıyaslanmıştır. Hata sınırları içerisinde, elde edilen deneysel sonuçların literatürdeki teorik bilgilerle aynı olduğu bulgusuna ulaşılmıştır.

Nowadays, in order to convert heat energy directly into electrical energy and electrical energy directly into heat, it is necessary to investigate the thermoelectric properties of the related semiconductors. The calculation of the thermoelectric properties of semiconductors, which is one of the basic researches of semiconductor physics, is also important for the development of related branches of science. It is known that the usage areas of thermoelectric semiconductors are quite high and it is thought that they can be used in more widespread areas in a short time. Systems made of thermoelectric semiconductors are used in a wide range of fields from space technology to white goods technology. The research of these systems continues in a comprehensive and deep way day by day. The basic information obtained here is transferred to industry faster than other technologies used today and saves money. For this reason, intensive research has been carried out on the thermoelectric properties of semiconductors and thermoelectric technology. In this paper, the thermoelectric parameters of P-type Bi2Te3 semiconductors in the temperature range of 291-373K are investigated.  The values of electrical and thermal conductivity, thermo-EMC, Z parameter of two kinds of P-type semiconductors obtained by two different methods are investigated at high temperatures and compared with the theoretical findings. In addition, using the variation of the electrical conductivity with respect to temperature, the forbidden gap in the energy bands of the semiconductors is calculated separately and compared with the theory. Within the error limits, the experimental results obtained are found to be the same with the theoretical information in the literature.