Differenza (fondamentale) dell'effetto Seebeck per metalli e semiconduttori

Question

In che modo l'effetto Seebeck è diverso per i semiconduttori dai metalli e perché è maggiore? Qual è la differenza nel principio fisico sottostante?

La mia conoscenza finora è: metti in contatto due materiali, non importa quale, i loro potenziali elettrochimici si allineeranno ma i potenziali elettrici differiranno e ciò causerà la tensione di generazione. Non vedo come i semiconduttori siano diversi qui poiché sembra essere un principio molto generale.

Answer 1

Penso che la risposta abbia a che fare con la relazione tra il coefficiente di Seebeck e la dipendenza della conducibilità elettrica dall'energia, nota come Formula di Mott (https://en.wikipedia.org/wiki/Thermopower#Mott_formula).

In breve, il modello che porta alla formula fornisce un coefficiente di Seebeck proporzionale a -T per i metalli, con un fattore molto piccolo (proporzionale a$T/T_F$dove la temperatura di Fermi è molto più grande della temperatura assoluta) e quindi produce valori bassi.

Tuttavia, per i semiconduttori, è necessario verificare le strutture a bande in base al livello di drogaggio e ancora una volta in che modo la conducibilità elettrica dipende dall'energia. Risulta che i prefattori nelle diverse formule di Mott non sono così piccoli come nel caso di un metallo, apparentemente perché in questo caso il trasporto non avviene vicino al livello di Fermi.