AT215698B - Halbleiterelement, insbesondere für thermoelektrische Geräte - Google Patents

Description

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  Halbleiterelement, insbesondere für thermoelektrische Geräte 
Es   sind Halbleiterelemente bekanntgeworden,   bei denen als Halbleiterkörper eine binäre halbleitende Verbindung,   z. B.   vom Typ AIIIBV, vorgesehen   ist (deutsche Patentschrift Nr. 970420). Die AIIIBV-Ver-   bindungen sind in verschiedener Hinsicht als Nachbildungen der halbleitenden Elemente Kohlenstoff   (C),   Silizium   (Si),   Germanium (Ge), Zinn   (Sn),   die zur IV. Gruppe des periodischen Systems gehören, aufzufassen. Die physikalischen Eigenschaften dieser Halbleiterelemente, insbesondere die spezifischen Halbleitereigenschaften, ändern sich beim Durchlauf der Elemente Kohlenstoff bis Zinn von Element zu Element auf eine bestimmte Eigenschaft bezogen gleichsinnig.

   Die AIIIBV-Verbindungen gestatten es, die Eigenschaftsbereiche zwischen Kohlenstoff und Zinn in einem höheren Masse stetig zu   überbrücken.   Die genannten Verbindungen sind stöchiometrisch zusammengesetzte binäre Verbindungen. 



   Es sind weiterhin Halbleiterelemente vorgeschlagen worden (deutsche Auslegeschrift Nr. 1044 980), die mit Halbleiterkörpern versehen sind, die es ermöglichen, die Eigenschaftsbereiche der Elemente der IV. Gruppe und der   AIIIBV-Verbindungen   noch stetiger zu überbrücken. Es handelt sich hiebei um sogenannte Nachbildungen der halbleitenden Verbindungen vom Typ AIIIBV, bei denen je zwei Atome mindestens eines   der beiden A III- bzw. B V- Elemente   durch je ein Atom eines Elementes aus der links und ein Atom eines Elementes aus der rechts benachbarten Gruppe des periodischen Systems der Elemente ersetzt sind. Diese und gleichartige Verbindungen sind im folgenden und in den Ansprüchen gemeint, wenn von   AIIIBV-Nachbildungen   die Rede ist.

   Im einfachsten Fall sind diese Verbindungen stöchiometrisch zusammengesetzte ternäre Verbindungen. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Halbleiterelement, insbesondere für thermoelektrische Geräte, bei dem zur Herabsetzung der Wärmeleitfähigkeit ein Mischkristall aus einer binären halbleitenden Verbindung und einer ternären Nachbildung dieser Verbindung verwendet ist. Vorzugsweise ist der Mischkristall aus einer   AIIIBV-Verbindung   und aus einer Nachbildung dieser   AIIIBV-Verbindung   gebildet. Die gemäss der Erfindung zu verwendenden Halbleiterkörper gestatten eine weitere Variation der Eigenschaften der vorgenannten Halbleiter, u. zw. sowohl der spezifischen elektrischen Halbleitereigenschaften als auch der übrigen physikalischen und chemischen Eigenschaften.

   Insbesondere ergibt der vielseitige Ersatz der Komponenten in einer Phase bei weitgehender Erhaltung der Gittereigenschaften im grossen und einer Störung der Gittereigenschaften im Bereich einer Gitterkonstanten   die'Möglichkeit,   bei verhältnismässig geringer Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit die Wärmeleitfähigkeit erheblich herabzusetzen. Somit gestattet der erfindungsgemäss zu verwendende Halbleiterkörper eine ausserordentlich genaue Anpassung an die Bedingungen der jeweiligen Anwendung. Daraus ergibt sich ein weiterer Anwendungsbereich, der praktisch alle Anwendungen erfasst, für die Halbleiterkörper verwendet werden und bei denen von den spezifischen elektrischen Halbleitereigenschaften dieser Körper Gebrauch gemacht wird. Neben den rein elektrischen Anwendungen seien   z.

   B.   genannt galvanomagnetische, thermo- und photoelektrische und auch rein optische Anwendungen, die auf den spezifischen elektrischen Halbleitereigenschaften des Halbleiterkörpers (insbesondere Breite der verbotenen Zone und Trägerbeweglichkeit) beruhen. 



   Bei dem gemäss der Erfindung zu verwendenden Halbleiterkörper kann eine im vorgenannten Sinn nicht nachgebildete Komponente der AIIIBV-Verbindung aus zwei Elementen der gleichen Gruppe des 
 EMI1.1 
 

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 EMI2.1 
 Löcher von etwa 17   cm2/Voltsec   auf. 



   Wenn, wie oben angegeben, eine nicht nachgebildete Komponente der AIIIBV-Verbindung aus zwei Elementen der gleichen Gruppe des periodischen Systems besteht und eine Nachbildung vom vorgenannten 
 EMI2.2 
 
Weiterhin kann das Halbleiterelement gemäss der Erfindung mit einem Halbleiterkörper versehen sein, bei dem die Elemente der nachgebildeten Komponente bzw. Komponenten und diese Komponente (n) selbst teilweise durch Elemente der gleichen Gruppe des periodischen Systems ersetzt sind. Dabei ergeben sich Mischkristalle folgender Form : 
 EMI2.3 
 
 EMI2.4 

Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1 mente der nachgebildeten Komponente (n) und diese Komponente (n) selbst teilweise durch Elemente der gleichen Gruppe des periodischen Systems ersetzt sind.

   12. Halbleiterelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Halbleiterkörper ein Mischkristall von der Form EMI3.2 vorgesehen ist.

   13. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterelementes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper in an sich bekannter Weise durch Zusammenschmelzen der Komponenten hergestellt wird.

   14. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterelementes nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper in an sich bekannter Weise durch Zusammenschmelzen der halbleitenden Verbindung, insbesondere AIIIBV-Verbindung, und der zugehörigen Nachbildung hergestellt wird.

   15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper in an sich bekannter Weise als Einkristall aus der Schmelze gezogen wird.

   16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper zur Reinigung und/oder Homogenisierung in an sich bekannter Weise zonengeschmolzen wird.