AT218278B - Verfahren zum Herstellen von gesinterten Halbleiterkörpern - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Herstellen von gesinterten Halbleiterkörpern 
 EMI1.1 
 
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 (Grad-).die Wärmeleitfähigkeit (in Watt/cm Grad). 



   Falls es nun gelingen sollte, bei konstanten oder annähernd konstanten Grössen   ex   und 0 die Wärmeleitfähigkeit K herabzusetzen, so wird die Effektivität und damit die Kälteleistung von Thermoelementen ansteigen. 



   Die Erfindung zeigt nun eine Lösung dieser Aufgabe. Sie betrifft ein Verfahren zum Herstellen von gesinterten Halbleiterkörpern, insbesondere thermoelektrischen Werkstoffen mit hoher thermoelektrischer Effektivität, aus halbleitenden Stoffen, z. B. Verbindungen oder Mischkristallen. Gemäss der Erfindung werden an den Korngrenzen dieser Stoffe Grenzschichten, insbesondere durch physikalische oder chemische Einwirkung, erzeugt, die die Wärmeleitfähigkeit verkleinern, ohne die Thermokraft und die elektrische Leitfähigkeit (mindestens nicht wesentlich) zu verkleinern, und die von den Elektronen durchtunnelt werden können ; physikalisch erfolgt die Einwirkung durch an sich bekannte Verfahren, wie elektrophoretische Abscheidung, durch galvanische Abscheidung, oder durch Abscheidung aus der Gasphase. 



  Die Abscheidung aus der Gasphase erfolgt durch Bedampfen der Ausgangspulver oder durch thermische Zersetzung. Bevorzugt können die Grenzschichten durch chemische Einwirkung,   z. B.   durch Oxydation, erzeugt werden. Die vorbehandelten Ausgangspulver können insbesondere in Schutzgasatmosphäre oder im Vakuum warmgepresst und anschliessend, vorzugsweise ebenfalls in Schutzgasatmosphäre oder im Vakuum, gesintert werden. Nach der weiteren Erfindung kann das Sinterausgangsmaterial aus den Ausgangsstoffen durch Zersplitterung hergestellt werden. Zur chemischen Beeinflussung der Pulverteilchen können sie   z. B.   beim Fallen in einem Gasstrom behandelt werden. 



   Als Beispiel des Verfahrens nach der Erfindung wird das Herstellen eines   Sinterkörpers   beschrieben. 



  Lässt man die Ausgangsmaterialien   BiTe/BiSe   80/20 für Thermoelemente (vor dem Verpressen) an Luft bei 2000C oxydieren, so ergibt sich ein Sinterkörper, dessen Wärmeleitfähigkeit 30 % niedriger ist als die eines Sinterkörpers aus nichtoxydiertem Ausgangsmaterial. Dabei wird die elektrische Leitfähigkeit nur um 10 % verkleinert ; die Effektivität hat sich durch das Verfahren nach der Erfindung um etwa 20 % verbessert. 



   Das beschriebene Verfahren ist nicht auf die Herstellung von gesinterten thermoelektrischen Werkstoffen beschränkt, sondern es kann auch mit Vorteil beim Herstellen anderer halbleitender Sinterkörper Anwendung finden,   u. zw.   wenn es auf die Erhaltung bzw. bewusste Beeinflussung von Halbleitereigenschaften   wie Trägerbeweglichkeit, Breite   der verbotenen Zone, Lebensdauer   u. ähnl.   beim Sintern gegen- über dem erschmolzenen Material entsprechender Zusammensetzung ankommt. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Herstellen von gesinterten Halbleiterkörpern, insbesondere von thermoelektrischen Werkstoffen mit hoher thermoelektrischer Effektivität, aus halbleitenden Stoffen, z. B. Verbindungen oder Mischkristallen, dadurch gekennzeichnet, dass an den Korngrenzen der Ausgangspulver Grenzschichten, <Desc/Clms Page number 2> - durch physikalische oder chemische Einwirkung, erzeugt werden, die die Wärmeleitfähigkeit daraus hergestellter Sinterkörper verkleinern, ohne die Thermokraft und die elektrische Leitfähigkeit (mindestens nicht wesentlich) zu verkleinern.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidung durch elektrophoretische, galvanische. Abscheidung oder Abscheidung aus der Gasphase erfolgt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidung aus der Gasphase durch Bedampfen erfolgt.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzschichten durch Oxydation erzeugt werden.

   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangspulver, insbesondere in Schutzgasatmosphäre oder im Vakuum, warmgepresst und anschliessend, vorzugsweise eben- falls in Schutzgasatmosphäre oder im Vakuum, gesintert werden.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dasSinterausgangsmaterial aus den Ausgangsstoffen durch Zersplitterung hergestellt wird.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverteilchen beim Fallen in einem Gasstrom behandelt werden.