DE2039796A1 - Thermoelektrische Vorrichtung - Google Patents
Thermoelektrische VorrichtungInfo
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Description
- Thermoelektrische Vorrichtung Die Erfindung be@ieht sich auf eine thermoelektrische Vorrichtung mit n- und p-leltenden Halbleiterschenkeln, die über metallische Kontaktbrücken verbunden und elektrisch in Reihe geschaltet sind.
- Thermoelektrische Vorrichtungen dieser Art werden beispielsweise zun heizen und Kühlen verwendet, Es gibt grundsätzlich zwei Aubauformen von thermoelektrischen Vorrichtungen. Bei einer ersten Ausführung, die die Form eines flachen rslockes hat , liegen die Halbleiterschenkel parallel nebeneinander. Diese Halbleiterschenkel sind dabei durch die metallischen Kontaktbrücken so mit ein ander verbunden, daß sie von dem elektrischen Strom mäanderförmig durchflossen werden. Bei der zweiten Ausführung sind die Halbleiterschenkel abwechselnd mit metallischen Kontaktbrücken, die zu Wärmetauscherelementen führen, linear hintereinander in Säulenform angeordnet, Die Erfindung is-t dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Kontaktbrücken mit einer die Diffusion von Kontaktbrückenmetall in die Halbleiterschenkel verhindernden, elektrisch leitenden Schicht versehen sind.
- Es hat sich gezeigt, daß bei aus Ylismut-Tellurid gefertigten Halbleiterschenkeln, die mit aus Kupfer gefertigten Kontaktbrücken verbunden sind, während des Betriebes Kupferatome in die Halbleiter Schenkel eindiffundieren, was zu einer Erniedrigung der Effektivität führt. Es wurde vorgeschlagen, die itaibleiterschenkel zu vernickeln. Dabei zeigte sich, daß die Diffusion weitgehend vermindert ist. Es ergeben sich jedoch fertigungstechnische Schwierigkeiten, weil das Nickel auf den Halbleitermaterial, insbesondere Vismut-Tellurid, nur schlecht haftet. Außerdem bilden sich zur Erzielung einer stoffschlüssigen Verbindung der vernickelten Halbleiterschenkel mit den Kupferbrücken bei Anwendung von hierfür erforderlichen handelsüblichen Zinn-Blei-Loten intermetallische Verbindungen (Ni3 Sn2). Diese intermetallische Verbindung bildet eine Trennschicht zwischen dem Lot und der Nickelschicht auf dem Halbleiterschenkel; sie leitet zwar den elektrischen Strom verhältnis mäßig gut, führt jedoch in nachteiliger Weise zu einer Herabsetzung der mechanischen Festigkeit.
- Bei der Erfindung werden die metallischen Kontaktbrücken, die bevorzugt aus Kupfer bestehen, mit einer Nickelschicht versehen.
- Bei den so behandelten Kontaktbrücken und dem z.B. verwismuteten Halbleiterschenkel können handelsübliche Wismut-Blei-Lote für die Erzielung einer stoffschlüssigen Verbindung verwendet werden, die keine intermetallischen, die Festigkeit der Verlötung herabsetzenden Verbindungen bilden.
- Im besonderen ist die Erfindung daher f.ir eine thermoelektrische Vorrichtung mit Halbleiterschenkeln aus Wismut-Tellurid geeignet, bei der die Kontaktbrücken aus Kupfer gefertigt und vernickelt sind, An Iland der Zeichnung ist ein Au Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
- In der Figur ist in schematischer Darstellung eine thermoelektrische Vorrichtung gezeichnet, die aus einem n-leitenden Halbleiterschenkel 1 und einem p-leitenden Halbleiterschenkel 2 aufgebaut ist.
- Die Halbleiterschenkel 1, 2 bestehen aus Wismut-Tellurid; sie sind an ihren Stirnseiten mit einer Ylismutschichjt 3 versehen.
- Die Stirnseiten der Halbleiterschenkel 1, 2 sind mit Kontaktbrücken 4, 5 aus Kupfer stoffschlüssig verbunden. Die Kupferbrücken 4, 5 tragen eine die Diffusion von Kontaktbrückenmetall in die Halbleiterschenkel 1, 2 verhindernde Schicht 6, z.B, aus Nickel.
- Anstelle von Nickel kann auch Eisen, Kobalt, Palladium, Platin oder andere Stoffe der V. - VIII. Gruppe des Periodischen Systems verwendet werden. Die stoffschlüssige Verbindung zwischen den Halbleiterschenkeln 1, 2 und den Kontaktbrücken 4, 5 wird durch ein Wismut-Blei-Lot 7 erzielt, das weder mit der Nickelschicht 6 noch mit der Wismutschicht 3 intermetallische Verbindungen eingeht, die zu einer.Herabsetzung der Festigkeit der Anordnung führen.
- Bei einer entsprechenden Polyrität der an die thermoelektrische Vorrichtung angelegten Gleichspannung bilden die Kontaktbrücken 4 die Warmseite und die Kontaktbrücken 5 die Faltseite der teschriebenen Anordnung.
- 1 Figur 2 Ansprüche
Claims (2)
- Patentansprüche 1. Thermoelektrische Vorrichtung mit n- und p-leitenden halbleiterschenkeln, die über metallische Kontakt brücken verbunden und elektrisch in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Kontaktbrücken (4, 5) mit einer die Diffusion von Kontaktbrückenmetall in die Halbleiterschenkel (1, 2) verhindernden, elektrisch leitenden Schicht (6) versehen sind.
- 2. Thermoelektrische Vorrichtung mit Halbleiterschenkeln aus Wismut-Tellurid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (4, 5) aus Kupfer gefertigt und vernickelt sind und daß die jfalbleiterschenkel (1, 2) auf den den Kontaktbrücken zugewandten Seiten eine Wismutschicht tragen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19702039796 DE2039796A1 (de) | 1970-08-06 | 1970-08-06 | Thermoelektrische Vorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19702039796 DE2039796A1 (de) | 1970-08-06 | 1970-08-06 | Thermoelektrische Vorrichtung |
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ID=5779398
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19702039796 Pending DE2039796A1 (de) | 1970-08-06 | 1970-08-06 | Thermoelektrische Vorrichtung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2039796A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5491452A (en) * | 1990-09-18 | 1996-02-13 | Melcor Japan Co., Ltd. | Peltier element as series noise clamp |
-
1970
- 1970-08-06 DE DE19702039796 patent/DE2039796A1/de active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5491452A (en) * | 1990-09-18 | 1996-02-13 | Melcor Japan Co., Ltd. | Peltier element as series noise clamp |
| US5869892A (en) * | 1990-09-18 | 1999-02-09 | Melcor Japan Co., Ltd. | Noise eliminating element and electrical circuit having the same |
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