JP2000074862A

JP2000074862A - 交流加熱によるゼーベック係数の測定方法およびこれに用いる測定用サンプルの構造

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Publication number: JP2000074862A
Application number: JP10242625A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Yamanaka; 良亮山中; Masafumi Satomura; 雅史里村; Ichiro Yamazaki; 一郎山嵜
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】導電性薄膜材料の膜厚方向のゼーベック係数
を測定する。【解決手段】測定サンプル６は、導電体２上に絶縁膜
３、導電体２とは異なる導電性薄膜材料１が順に積層さ
れ、絶縁膜３の一部に薄膜材料１と導電体２とを電気的
に接続する空間が形成された構造であり、この空間を介
して薄膜材料１と導電体２とが電気的に接続されて熱電
対を形成する。測定サンプル６に任意の周波数で交流加
熱を行い、薄膜材料１と導電体２間に発生した電位差を
測定し、薄膜材料１の熱伝導率および交流加熱により与
えられる熱量から薄膜材料１の膜厚方向の温度差を算出
し、電位差と温度差とに基づいて薄膜材料１の膜厚方向
のゼーベック係数を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属、半導体等の
導電性薄膜材料の膜厚方向のゼーベック係数の測定方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のゼーベック係数の測定は、被測定
物に温度差をつけ、発生する起電力を測定すると同時
に、熱電対等により温度を測定するものである。代表的
な例としては、特開昭６０−３９５４１号公報に記載の
測定方法があげられる。

【０００３】図５，６にその測定装置の概略図を示す。
基台５１上に金属製の押上げ棒５２が立設され、この上
に窒化ホウ素等の材質で作られた押上げ台５３が配置さ
れている。そして、押上げ台５３上に被測定物５４が配
置され、この被測定物５４は押さえ板５５により上から
押さえ付けられている。押さえ板５５は、窒化ホウ素等
で構成され、中央部分に透孔５６を有し、抵抗率やホー
ル移動度の測定のため公知の４端子法による４つの白金
製刃状電極５７により係止されかつ下方に付勢されてい
る。ここで、刃状電極５７は被測定物５４の周面に接触
している。また、被測定物５４の上面に対向するように
ハロゲンランプ等の光源５８が設けられ、さらに被測定
物５４の周辺温度を調節するために筒状体５９の内側に
発熱装置６０が設けられている。そして、測定を真空中
で行えるように真空容器６１が基台５１上に被せられ、
真空容器６１の内部は真空ポンプによって真空に吸引可
能となっている。

【０００４】また、図６に示すように、被測定物５４の
上面にはクロメル・アルメル熱電対６２が電気的に接触
するように固定され、下面にはクロメル・アルメル熱電
対６３が電気的に接触するように固定され、各熱電対６
２，６３のアルメル側引出線Ａ１，Ａ２は０℃に保持さ
れた冷接点６４に浸漬されている。

【０００５】上記の測定装置において、光源５８を所定
期間点灯して被測定物５４の上面に光を照射し、被測定
物５４の上面と下面との間に温度差をつける。上面およ
び下面の温度は各熱電対６２，６３で検出することがで
きる。また、同時に熱電対６２の一方の端子と熱電対６
３の一方の端子間の電圧を検出することにより、被測定
物５４の熱起電力を知ることができる。このように得ら
れた起電力と温度差により、ある温度における被測定物
５４のゼーベック係数Ｓを次式Ｓ＝ΔＶ／ΔＴ …（１）により算出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の測定方法では、
被測定物の温度差を直接熱電対等により測定を行って、
ゼーベック係数を求めている。ここで、被測定物が薄膜
材料であって、その膜厚方向のゼーベック係数を測定す
る場合、被測定物である薄膜材料の両面に熱電対等を取
り付けて、温度の絶対値および両面の温度差を測定しな
ければならない。しかしながら、この方法により薄膜材
料の膜厚方向の温度差を測定することは非常に困難であ
り、しかも精度のよい測定を行うことができない。

【０００７】なお、特開平５−１８９１３号公報には、
薄膜材料に対する熱起電力の測定方法が開示されてい
る。すなわち、ガラス基板上に薄膜を形成して、試料台
にセットし、上下動可能な複数の熱電対を薄膜の同一表
面に押し付けて、２地点の温度および電位差を測定して
いる。この方法においても、基本的には薄膜材料に熱電
対を接触させなければならず、その接触状態によって測
定誤差が生じ、測定精度がよくない。しかも、薄膜材料
の膜厚方向の温度差を測定するものではない。

【０００８】そこで、本発明は、上記に鑑み、薄膜材料
の膜厚方向のゼーベック係数を測定するための測定方法
を提供することを目的とする。さらに、この測定方法に
適した構造の測定用サンプルを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、交流加熱により薄膜材料と異種導電体から出力さ
れる電気信号を利用してゼーベック係数を測定するため
の方法であり、測定用サンプルとしては、導電性を有す
る薄膜材料をこれとは異なる導電体上に一部空間を有す
る絶縁膜を介して積層し、絶縁膜の空間を介して薄膜材
料と導電体とを電気的に接続したものである。そして、
このように熱電対を形成できる測定用サンプルを用い
て、任意の周波数で交流加熱を行い、薄膜材料と導電体
間に発生した電位差に基づいて薄膜材料の膜厚方向のゼ
ーベック係数を算出するものである。

【００１０】すなわち、薄膜材料と導電体間にそれぞれ
のゼーベック係数の差により発生した電位差を測定し、
薄膜材料の熱伝導率と交流加熱により加えられた熱量に
基づいて薄膜材料の膜厚方向の温度差を算出し、この温
度差と測定された電位差とから薄膜材料の膜厚方向のゼ
ーベック係数を算出する。

【００１１】ここで、薄膜材料がサンプル面積に対して
非常に薄く、薄膜材料が無限平板であると考えると、薄
膜材料の膜厚方向に次の１次元の熱拡散方程式が成立す
る。

【００１２】

【数１】

【００１３】この測定用サンプルに対して、交流加熱を
行う加熱源、例えば光源から光を導電体と接していない
薄膜材料の表面側に断続的に照射して、交流加熱Ｑｅ
^iωtを行ったとき、境界条件は、

【００１４】

【数２】

【００１５】となる。ただし、ｗは薄膜材料の膜厚、α
は薄膜材料の熱拡散率、λは熱伝導率、ｋは波数（熱拡
散長の逆数：√（ω／２α））であり、添え字のｓは導
電体に対するものを表している。

【００１６】以上の条件より、測定用サンプルの薄膜材
料と導電体との接合面での温度は次式で表される。

【００１７】

【数３】

【００１８】このとき、薄膜材料の膜厚ｗが波数ｋの逆
数より大きい場合（ｗ＞１／ｋ）、例えば薄膜材料の膜
厚が適当に大きいか、あるいは周波数が高ければ、
（４）式は次のように表すことができる。

【００１９】

【数４】

【００２０】（５）式は薄膜材料と導電体の接合面の温
度挙動式であり、交流加熱により加えられた熱量Ｑ、熱
伝導率λ、膜厚ｗが既知であれば、（５）式より温度の
絶対値が算出できる。また、膜厚ｗ＝０のときは表面温
度挙動となるため、薄膜材料の膜厚方向の温度差が算出
できる。したがって、自身が熱電対となるサンプルの電
位差を測定することにより、薄膜材料の温度を熱電対等
によって直接測定しなくても、（１）式より薄膜材料の
膜厚方向のゼーベック係数を算出することができる。

【００２１】ところで、薄膜材料の熱伝導率が既知であ
る場合、前もって測定に使用する加熱源からの熱量Ｑを
測定して記憶しておけばよく、薄膜材料の膜厚方向の温
度差が算出され、熱電対の電位差を測定することによ
り、（１）式より薄膜材料の膜厚方向のゼーベック係数
を算出することができる。

【００２２】あるいは、絶縁基板上に上記構造の薄膜材
料を有する測定サンプルと熱量検出素子とが近接して設
けられた測定用サンプルを用い、任意の周波数で交流加
熱を行って、電位差と熱量を測定し、熱伝導率および熱
量から温度差を算出し、この温度差と電位差に基づいて
薄膜材料の膜厚方向のゼーベック係数を算出することが
できる。この方法は、交流加熱により加えられた熱量が
未知の場合に有用である。

【００２３】また、薄膜材料の熱伝導率が未知の場合に
は、任意の周波数で交流加熱を行って、薄膜材料と導電
体間に発生した電位差を測定し、電位差による信号と交
流加熱の周波数信号との位相差から薄膜材料の膜厚方向
の熱伝導率を算出する。そして、この熱伝導率と既知の
熱量あるいは測定された熱量とから温度差を算出して、
電位差および温度差に基づいて薄膜材料の膜厚方向のゼ
ーベック係数を算出することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１に本発明の
交流加熱によるゼーベック係数の測定方法に用いる測定
用サンプルの断面図、図２にこの測定に用いる測定装置
の概略構成図を示す。

【００２５】図中、１は被測定物である導電性を有する
薄膜材料、２は薄膜材料１とは異種材料からなる導電
体、３は絶縁膜、４，５はリード線を示し、測定サンプ
ル６は、導電体２上に絶縁膜３、薄膜材料１が順に積層
され、導電体２の表面中央に絶縁膜３の存在しない空間
である接続領域７が形成され、この接続領域７を介して
薄膜材料１と導電体２とが電気的に接続された構造とな
っている。なお、８は金属膜スポットである。

【００２６】そして、測定装置は、レーザー１０、レー
ザー１０を変調する変調器１１、変調器１１の変調周波
数を設定するファンクションジェネレーター１２、レー
ザー光を拡大するエキスパンダー１３、レーザー出力周
波数をモニターするディテクター１４、測定サンプル６
から出力される熱起電力信号を増幅させるプリアンプ１
５、レーザー周波数と熱起電力信号を計測するデジタル
オシロスコープ１６、各計測器に進入するノイズをカッ
トするノイズトランスフィルター１７、レーザー１０等
を設置する防震台１８からなる。

【００２７】まず、測定サンプル６の形状および作成方
法について説明を行う。測定サンプル６の形状について
は、薄膜材料１の膜厚均一性が保たれるものであれば、
特に問題はない。一般に蒸着あるいはＰＣＶＤ、スパッ
タリング、レーザーアブレーション等による成膜方法に
より薄膜材料１を形成する場合、上記のように薄膜の均
一性を考慮して５ｍｍ角程度のサンプル面積が妥当であ
る。

【００２８】これらの成膜手法により絶縁膜３を形成す
る際、導電体２のほぼ中央の一部分には絶縁膜３の成膜
を行わず、この部分を接続領域７とし、ここで薄膜材料
１と導電体２とが接続されるようにする。そのため、マ
スクにより０．５ｍｍ角の領域をマスキングして、絶縁
膜３を成膜する。この絶縁膜３を形成した後、同様な成
膜方法により薄膜材料１を成膜する。これによって、薄
膜材料１は絶縁膜３の上に積層されるが、中央の接続領
域７において薄膜材料１と導電体２との接合面が存在
し、両者は電気的に接続されて熱電対が形成されること
になる。また、この成膜方法で積層することにより、各
層の間に空気層が形成されることがなく、測定サンプル
６を１次元熱拡散モデルで作成することができ、精度の
よい測定を行うことができる。

【００２９】なお、導電体２としては、導電性のある材
料であれば何でもよいが、半導体分野で絶縁物としてＳ
ｉＯ₂の形成が確立されているＳｉが適している。そし
て、導電体２にシリコンウエハを使用した場合、シリコ
ンウエハの表面酸化により絶縁膜３としてＳｉＯ₂層を
精度よく作成することができる。

【００３０】一般にシリコンウエハの表面酸化方法に
は、ドライ酸化とウェット酸化があり、ドライ酸化は、
高温に保持された石英炉心管内に高純度の酸素を導入し
て行われ、ウェット酸化は、酸素ガスと水素ガスを同時
に石英炉心管内に導入し、燃焼によって生じる水蒸気を
用いる方法が一般的である。図３は酸化炉を示したもの
である。ここで、２０は酸化ガス注入口、２１は電気ヒ
ーター、２２は均熱管、２３はボート、２４はシリコン
ウエハ、２５は炉心管である。なお、シリコンウエハ２
４の表面酸化過程については、周知であるため詳細な説
明は省略する。

【００３１】このドライ酸化方法では、酸化時間によっ
てシリコンウエハ２４の表面酸化膜の制御を行うことが
でき、数十Åの表面酸化膜の形成が可能となる。このよ
うに導電体２としてシリコンウエハ２４を使用し、その
表面酸化により絶縁膜３を形成することにより、一般に
蒸着あるいはＰＶＣＤ、スパッタリング、レーザーアブ
レーション等の成膜方法を使用するよりも比較的容易に
非常に均一な膜厚の絶縁膜３を薄く形成することができ
る。したがって、絶縁膜３の膜厚制御が容易となり、絶
縁膜３と導電体２との接触状態が非常によく、測定誤差
を低減できる。また、絶縁膜形成用の物質を別途必要と
しないため、材料面において安価になる。

【００３２】上記の方法により測定サンプル６を形成し
た後、この熱電対の電位差を取り出してデジタルオシロ
スコープ１６に信号を出力するリード線４，５を設置す
る。ここで、測定サンプル６における薄膜材料１の膜厚
が測定サンプル６の面積に比して非常に薄く、薄膜材料
１が無限平板と考えられるため、薄膜材料１の膜厚方向
に１次元の熱拡散方程式が成立する。また、より１次元
性を保つため薄膜材料１のほぼ中央の一部分において導
電体２に接触させて熱電対を作成している。これらのこ
とより、最も熱拡散の１次元性を保てる設置位置は、測
定サンプル６の中央部、つまり薄膜材料１と導電体２の
接合面の中心ということになる。以上のことは理論的に
も明らかなことであるため、リード線４，５の設置位置
としては接合面の中心を通る垂直線上の位置が最適位置
であることが言える。したがって、薄膜材料１と導電体
２との電気的接触位置と同じ位置関係でリード線４，５
を設置することにより、１次元的に電流を流せるように
なり、より一層１次元熱拡散モデルに近づけることがで
きる。

【００３３】リード線４，５としては、直径２０μｍの
金線を使用し、接続方法としては銀ペースト等により接
着するものとする。また、リード線５と薄膜材料１およ
びリード線４と導電体２とがそれぞれ接触することにな
り、複数の接触部が存在するが、薄膜材料１と導電体２
のそれぞれが同じ物質と接触することになるため、リー
ド線４，５との接触によって生じる電位差は打ち消さ
れ、薄膜材料１と導電体２の接合面により発生する電位
差の測定に関してリード線４，５の影響は生じない。

【００３４】また、測定サンプル６とリード線４，５の
接触において、あらかじめリード線４，５の設置位置に
金、白金、銀等の金属膜スポット８を作成しておくこと
により、リード線４，５の接触状態は均一となり、各測
定サンプル６に対しての設置位置の誤差が非常に小さく
なり、測定サンプルによるばらつきがなくなり、安定し
た測定が行える。ただし、金属膜スポット８の膜厚につ
いては、できるだけ薄く、面積も小さい方が測定精度は
向上する。

【００３５】このように、ほぼ中央の一部分で薄膜材料
１と導電体２との接合面を形成した測定サンプル６を使
用することにより、接触部分の面積を限りなく小さくす
ることが可能となり、測定サンプル６の端部からの熱に
よる外乱等の影響が非常に小さくなり、精度の高い薄膜
材料１のゼーベック係数の測定が可能となる。

【００３６】次に、交流加熱によるゼーベック係数の測
定方法について説明を行う。上記のように作成した測定
サンプル６を図示していない治具により固定する。この
とき、交流加熱を行うための加熱源である光源に対し
て、薄膜材料１側の表面を対向させて測定サンプル６が
垂直になるように設置する方がよい。図面には示してい
ないが、測定サンプル６はガス置換や真空引きおよび内
部温度を制御できる測定用チャンバー等内に設置して、
測定を行う方がより精度のよい測定が行える。

【００３７】測定サンプル６を治具に設置した後、交流
加熱に使用するレーザー１０、変調器１１、ファンクシ
ョンジェネレーター１２、また測定機器類であるプリア
ンプ１５、デジタルオシロスコープ１６に通電して、交
流加熱を行う。光源として半導体レーザーを使用してい
るが、この他にＮ₂レーザー、アルゴンレーザー、ＹＡ
Ｇレーザー等、あるいはハロゲンランプを使用してもよ
い。

【００３８】ファンクションジェネレーター１２によ
り、任意に設定された周波数信号を変調器１１に送信
し、レーザー１０より発信されたレーザー光を変調器１
１に通すことにより、交流加熱源を作成する。

【００３９】周波数については、ｗ＞１／ｋの条件を満
たしていれば、測定サンプル６の接合面の温度に関する
（５）式を使用するとき、温度挙動式は簡素化されるた
め温度差算出については簡便となる。しかし、これに限
定されるものではなく、特に問題とはしない。

【００４０】上記のようにレーザー光が測定サンプル６
に照射される。この光により測定サンプル６に交流加熱
が行われ、薄膜材料１および導電体２のそれぞれのゼー
ベック係数により電位差が発生する。ここで発生した交
流的電位差信号をリード線４，５を介してプリアンプ１
５にて増幅した後、測定機能および演算機能を有するデ
ジタルオシロスコープ１６に供給する。また、（４）式
もしくは（５）式を使用して、既知の薄膜材料１と導電
体２の熱伝導率と交流加熱により与えられる熱量Ｑを代
入して、 ΔＴ＝Ｔ（ｗ，ｔ）−Ｔ（０，ｔ）により温度差ΔＴを算出する。

【００４１】ここで、熱量Ｑについてであるが、この測
定サンプル６に交流加熱を行う前に、測定サンプル６と
同位置にフォトセンサーを設置し、交流加熱エネルギー
を測定したものを用いる。もしくは、測定サンプル６の
位置とは異なるが、ディテクター１４によって得られた
値を使用することも可能である。

【００４２】その後、デジタルオシロスコープ１６によ
り電位差ΔＶを測定し、ΔＶ／ΔＴによりゼーベック係
数を算出する。しかし、この算出されたゼーベック係数
には導電体２のゼーベック係数も含まれた値となるた
め、薄膜材料１のゼーベック係数は、先の算出値より導
電体２のゼーベック係数を差し引くことにより得られ
る。

【００４３】（第２実施形態）薄膜材料の熱伝導率およ
び交流加熱により与えられる熱量が既知の場合には上記
実施形態の測定方法によればよいが、これらが未知の場
合の測定方法について説明する。第１実施形態で示した
測定装置を使用し、測定用サンプルとして、図４に示す
ように、測定サンプル６の近傍に熱量検出素子としての
フォトセンサー３１を作成したものを使用する。絶縁基
板３２上に第１実施形態と同じ測定サンプル６と公知の
フォトセンサー３１が極近傍に形成されており、図示し
ないリード線を介してデジタルオシロスコープ１６に接
続される。なお、フォトセンサー３１の代わりに、一般
的な温度センサを用いてもよい。

【００４４】この測定用サンプルを使用して、第１実施
形態と同様な工程によりゼーベック係数の測定が可能と
なる。すなわち、測定サンプル６およびフォトセンサー
３１に交流加熱が行われることにより、測定サンプル６
からの電位差信号とともにフォトセンサー３１の受光量
から熱量である交流加熱エネルギーの測定が同時に行え
る。そのため、熱量をあらかじめ測定しておくための時
間が不要となり、測定時間の短縮を図れる。また、フォ
トセンサー３１と測定サンプル６の薄膜材料１の表面高
さを一致させることにより、より厳密に薄膜材料１に照
射される交流加熱エネルギーを測定することができる。

【００４５】次に、薄膜材料の熱伝導率の算出について
説明する。この熱伝導率を算出するために、特願平９−
１２３６２３号に記載の熱拡散率測定方法を利用してい
る。すなわち、上記出願の明細書の段落「０００９」〜
「００１９」、段落「００３３」〜「００３８」等に記
載されているように、薄膜材料１と導電体２間にそれぞ
れのゼーベック係数の差により発生した電位差による信
号と、交流加熱周波数の信号との位相差によって、薄膜
材料１の熱拡散率αを算出し、薄膜材料１の比熱ｃおよ
び密度ρに基づいてλ＝αｃρより薄膜材料１の熱伝導
率λを算出する。ただし、熱拡散率を測定するにあたっ
ては、ｗ＞１／ｋの条件を満たす周波数にて交流加熱を
行う必要がある。

【００４６】そして、測定された熱量Ｑと算出された熱
伝導率λ、薄膜材料１の膜厚ｗにより、（４）式もしく
は（５）式を用いて温度差ΔＴを計算し、測定された電
位差ΔＶに基づいてゼーベック係数の算出が行える。こ
のように、薄膜材料１の熱伝導率および交流加熱により
与えられる熱量が未知であっても、これらを算出したり
測定することができるので、薄膜材料１の膜厚方向のゼ
ーベック係数を算出できる。また、いずれか一方が未知
の場合でも、同様にゼーベック係数を算出できる。

【００４７】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。例え
ば、薄膜材料の膜厚を検出する厚さ検出器を設けること
により、膜厚が未知であっても他の測定と同時に膜厚を
測定できるので、薄膜材料の膜厚方向の温度差を算出す
ることができ、事前に膜厚を測定しておく必要がなくな
り、測定時間の短縮を図れる。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、導電性を有する薄膜材料とこれとは異なる導電
体を接触させ、熱電対を形成する測定用サンプルを用
い、交流加熱により発生した電位差を測定することによ
り、測定が困難であった薄膜材料の膜厚方向のゼーベッ
ク係数を算出することが可能となる。

【００４９】また、薄膜材料の温度を測定する必要がな
いので、熱電対等が不要となり、測定装置の構造が簡単
となり、信頼性も高まる。しかも、薄膜材料の膜厚方向
の温度差は１次元熱拡散モデルに基づいて算出されるの
で、薄膜材料の表面状態に影響されるものではなく、精
度よくゼーベック係数を測定することができる。

【００５０】さらに、測定された電位差から薄膜材料の
膜厚方向の熱伝導率を算出することにより、薄膜材料の
熱伝導率が未知であっても、薄膜材料の膜厚方向のゼー
ベック係数を算出することができる。したがって、薄膜
材料の熱伝導率がわからなくても、測定可能となり、こ
の測定方法の適用範囲を広めることができる。

【００５１】さらにまた、交流加熱により与えられる熱
量を同時に測定することにより、あらかじめ熱量を求め
ておく必要がなくなり、これに要する時間が不要となっ
て、トータルでの測定時間を短縮できる。しかも、交流
加熱に変動が生じて熱量が変化しても、変化した熱量に
基づいて温度差を算出できるので、この変化の影響を受
けることがなく、測定精度を高めることができる。

【００５２】そして、測定用サンプルとして、薄膜材料
と導電体との間に一部を除いて絶縁膜を介装した構造に
することにより、両者が接触する領域では周囲からの熱
の出入り等の外乱の影響を受けにくく、良好な熱拡散特
性が得られ、出力される電位差が精度のよいものとな
り、精度の高い測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の測定方法に用いる測定
用サンプルを示す図

【図２】同じく測定装置の概略構成図

【図３】シリコンウエハ酸化炉の構成図

【図４】第２実施形態の測定用サンプルを示す図

【図５】従来のゼーベック係数を測定する測定装置の概
略構成図

【図６】同じく測定装置の要部を示す分解斜視図

【符号の説明】

１薄膜材料２導電体３絶縁膜４，５リード線６測定サンプル

フロントページの続き (72)発明者山嵜一郎大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2G040 AB08 AB12 AB20 BA02 BA18 BA27 CA02 CA13 CA22 CB03 DA03 DA12 DA13 EA06 EB02 EC04 GC01 GC07 HA16 ZA05 2G060 AA01 AF03 AF13 AG03 EB03 EB08 HA02 HC21 HE03 JA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性を有する薄膜材料をこれとは異な
る導電体上に一部空間を有する絶縁膜を介して積層した
測定用サンプルを用い、前記空間を介して薄膜材料と導
電体とを電気的に接続して熱電対を形成し、前記サンプ
ルに任意の周波数で交流加熱を行い、前記薄膜材料と導
電体間に発生した電位差に基づいて前記薄膜材料の膜厚
方向のゼーベック係数を算出することを特徴とする交流
加熱によるゼーベック係数の測定方法。
【請求項２】導電性を有する薄膜材料をこれとは異な
る導電体上に一部空間を有する絶縁膜を介して積層した
測定用サンプルを用い、前記空間を介して薄膜材料と導
電体とを電気的に接続して熱電対を形成し、前記サンプ
ルに任意の周波数で交流加熱を行って、前記薄膜材料と
導電体間に発生した電位差を測定し、該電位差から前記
薄膜材料の膜厚方向の熱伝導率を算出し、前記電位差と
熱伝導率に基づいて前記薄膜材料の膜厚方向のゼーベッ
ク係数を算出することを特徴とする交流加熱によるゼー
ベック係数の測定方法。
【請求項３】導電性を有する薄膜材料をこれとは異な
る導電体上に一部空間を有する絶縁膜を介して積層した
測定用サンプルを用い、前記空間を介して薄膜材料と導
電体とを電気的に接続して熱電対を形成し、前記サンプ
ルに任意の周波数で交流加熱を行って、前記薄膜材料と
導電体間に発生した電位差と交流加熱により加えられた
熱量とを測定し、前記電位差から前記薄膜材料の膜厚方
向の熱伝導率を算出し、前記電位差、熱伝導率および熱
量に基づいて前記薄膜材料の膜厚方向のゼーベック係数
を算出することを特徴とする交流加熱によるゼーベック
係数の測定方法。
【請求項４】薄膜材料の熱伝導率と交流加熱により加
えられた熱量に基づいて前記薄膜材料の膜厚方向の温度
差を算出し、この温度差と測定された電位差とから前記
薄膜材料の膜厚方向のゼーベック係数を算出することを
特徴とする請求項１，２または３記載の交流加熱による
ゼーベック係数の測定方法。
【請求項５】導電体上に絶縁膜、前記導電体とは異な
る導電性薄膜材料が順に積層され、前記絶縁膜の一部に
空間が形成され、この空間を介して前記薄膜材料と導電
体とが電気的に接続されたことを特徴とする測定用サン
プルの構造。
【請求項６】導電体上に絶縁膜、前記導電体とは異な
る導電性薄膜材料が順に積層され、前記絶縁膜の一部に
空間が形成され、この空間を介して前記薄膜材料と導電
体とが電気的に接続されることにより測定サンプルが構
成され、絶縁基板上に、前記測定サンプルと熱量検出素
子とが近接して設けられたことを特徴とする測定用サン
プルの構造。