Thin film material systems for high-efficiency thermoelectric sensors and generators for medium and high temperatures. Project: Material and process-related fundamentals of high-temperature thermovoltaic sensors Final report / Duennschicht-Materialsysteme fuer hocheffiziente thermoelektrische Sensoren und Generatoren fuer mittlere und hoehere Einsatztemperaturen. Teilprojekt: Material- und verfahrenstechnische Grundlagen fuer hochtemperaturstabile thermovoltaische Sensoren Abschlussbericht

Hermsdorf (Germany) Siegert TFT GmbH

The material-related and technological fundamentals for production of wafer structures were to be derived for the thermoelectric materials Pb-Te, Si-Ge, FeSi_2 and MnSi_2, with the ultimate goal of developing material systems for thermoelectric sensors and actuators for the temperature range around 400 degrees centigrade. Applications of thermovoltaic sensors are envisaged in the following fields: Exhaust measurement and control; Engine control; Direct process control of hot gas currents. The sensors will be exposed to difficult environmental conditions. On the basis of preliminary studies at IFW-Dresden and the results of the pre-project, the technical feasibility and the reproducibility of the thermoelectric properties were investigated by Siegert TFT. This necessitated the definition of the technological steps for production of test structures, i.e. microstructuring, contacting, thermal treatment, and passivation. The work of Siegert TFT focused on contact systems of high temperature stability (up to a constant temperature of 500 degrees centigrade). (orig.) / Im Rahmen des Projektes sollten fuer die thermoelektrisch effizienten Materialien Pb-Te, Si-Ge, FeSi_2 und MnSi_2 die materialwissenschaftlichen und technologischen Grundlagen zur Herstellung von Strukturen in Duennfilmtechnik bearbeitet werden. Mit dem Verbundvorhaben wurde die Aufgabe in Angriff genommen, Materialsysteme fuer thermoelektrische Sensoren und Aktoren fuer den mittleren Temperaturbereich (..400 C) zu entwickeln. Damit war spaeter eine Applikation von thermovoltaischen Sensoren in folgenden Bereichen geplant: -Abgasmessung und Regelung, - Motorsteuerung, - direkte Prozesskontrolle von Heissgasstroemen. Diese Sensoren sollen als Bauelement den exponierten Umwelteinfluessen ausgesetzt werden. Auf der Basis der Grundlagenuntersuchungen zur Stoechiometrie und des Einflusses der Dotierung bei duennfilmtechnologischer Herstellung der Werkstoffsysteme FeSi_2 und MnSi_2 im IFW-Dresden und den Ergebnissen aus dem Vorprojekt wurden Untersuchungen zur technischen Umsetzung und zur Reproduzierbarkeit der thermoelektrischen Eigenschaften bei Siegert TFT durchgefuehrt. Diese Aufgabenstellung setzte voraus, dass die technologischen Schritte zur Herstellung von Teststrukturen, wie Mikrostrukturierung, Kontaktierung, Temperaturbehandlungen und Passivierung erarbeitet wurden. Deshalb konzentrieren sich die Arbeiten der Siegert TFT auf: - Untersuchungen zu hochtemperaturstabilen Kontaktsystemen (bis 500 C Dauertemperatur). (orig.) / Available from TIB Hannover: F04B483 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / SIGLE / Bundesministerium fuer Bildung und Forschung (BMBF), Bonn (Germany) / DE / Germany

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