温度对纳米测量的影响是什么？

热电压或者EMF是低电压测量[1]中最常见的误差源。如图5所示，当电路的不同部分处于不同的温度时，以及由不同材料构成的导体连接到一起时，就会产生这些电压。表中列出了各种材料相对于铜的See beck[2]系数。



图5：当电路的不同部分处于不同温度以及由不同的材料制成的导体连接到一起时，就会产生热电电压。

电路中的所有导体都用同种金属制作，就可以最大限度减少热电EMF[3]的产生。例如，用卷边铜套管或者接线片与铜线构成的连接，形成了冷焊的铜－铜结，其产生的热电EMF极小。此外，连接点必须保持清洁而且避免氧化物的存在。例如，清洁的Cu-Cu连接的Seebeck系数为±0.2mV/°C，而Cu-CuO的连接的这一系数高达1mV/°C。


Paired Material Seebeck Coefficient, QAB, microvolts/°C Cu-Cu <0.2 Cu-Au 0.3 Cu-Pb/Sn 1–3 Cu-Si 400 Cu-CuO 1000
尽可能降低电路中的温度梯度也可以减少热电EMF。减少这一梯度的技术是将所有的连接点间的距离尽可能缩短，并实现与公共的、大尺寸的散热器间良好的热耦合[4]。必须使用较高电导率的电绝缘材料，但由于大多数电绝缘体的导热性不好，故必须采用特制的绝缘体，如硬质阳极化铝、氧化铍、特别填充的环氧树脂、蓝宝石或者金刚石，来实现各连接点到散热器[5]的连接。另外，让测试设备完成暖机过程，并在恒定的环境温度下达到热平衡，也可以最大限度减少热电EMF效应。有些仪器甚至提供了各种内置的测量模式，这些模式可以改变测试信号的极性以抵消热EMF。