JPH1074983A - Ｎ型熱電半導体 - Google Patents
Ｎ型熱電半導体Info
- Publication number
- JPH1074983A JPH1074983A JP8228989A JP22898996A JPH1074983A JP H1074983 A JPH1074983 A JP H1074983A JP 8228989 A JP8228989 A JP 8228989A JP 22898996 A JP22898996 A JP 22898996A JP H1074983 A JPH1074983 A JP H1074983A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermoelectric semiconductor
- thermoelectric
- main component
- semiconductor
- semiconductor crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱電特性が向上した熱電半導体焼結素子を製
造すること。 【解決手段】 熱電冷却体としての主成分系半導体と、
前記主成分系半導体のキャリア濃度調整用のドーパント
とを有するＮ型熱電半導体において、前記ドーパントと
してハロゲン化銀を使用することを特徴とするＮ型熱電
半導体としたこと。
造すること。 【解決手段】 熱電冷却体としての主成分系半導体と、
前記主成分系半導体のキャリア濃度調整用のドーパント
とを有するＮ型熱電半導体において、前記ドーパントと
してハロゲン化銀を使用することを特徴とするＮ型熱電
半導体としたこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱電冷却体として
のＮ型熱電半導体に関するものである。
のＮ型熱電半導体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱電冷却体としてのＮ型熱電半導
体は、特開昭６４−３７４５６号公報や、特開平３−１
６２８１号公報に示されるように、Ｂｉ2 Ｔｅ2.85Ｓｅ
0.15という主成分系半導体に、キャリア濃度を調整する
ためのドーパントとして、ハロゲン化合物であるヨウ化
アンチモン（ＳｂＩ3 ）を添加していた。また、ヨウ化
アンチモン以外では、臭化水銀や臭化銅、塩化水銀や塩
化コバルトが一般的にドーパントとして使用されてい
た。
体は、特開昭６４−３７４５６号公報や、特開平３−１
６２８１号公報に示されるように、Ｂｉ2 Ｔｅ2.85Ｓｅ
0.15という主成分系半導体に、キャリア濃度を調整する
ためのドーパントとして、ハロゲン化合物であるヨウ化
アンチモン（ＳｂＩ3 ）を添加していた。また、ヨウ化
アンチモン以外では、臭化水銀や臭化銅、塩化水銀や塩
化コバルトが一般的にドーパントとして使用されてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】主成分系半導体内部の
キャリア濃度を調整するものは、ドーパントの内のハロ
ゲン部分である。ところが、これらのハロゲンは常温で
気体であるため、主成分系半導体に直接添加することが
できない。そこで、ドーパントをハロゲン化合物として
主成分系半導体に添加している。
キャリア濃度を調整するものは、ドーパントの内のハロ
ゲン部分である。ところが、これらのハロゲンは常温で
気体であるため、主成分系半導体に直接添加することが
できない。そこで、ドーパントをハロゲン化合物として
主成分系半導体に添加している。
【０００４】しかし、従来のドーパントとしてのハロゲ
ン化合物は、ハロゲンと化合している相手の物質（アン
チモン、水銀、銅、コバルト等）がＮ型熱電半導体のゼ
ーベック係数等に悪影響を及ぼし、Ｎ型熱電半導体の熱
電特性（性能指数）が向上しないという問題点があっ
た。
ン化合物は、ハロゲンと化合している相手の物質（アン
チモン、水銀、銅、コバルト等）がＮ型熱電半導体のゼ
ーベック係数等に悪影響を及ぼし、Ｎ型熱電半導体の熱
電特性（性能指数）が向上しないという問題点があっ
た。
【０００５】故に、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、Ｎ型熱電半導体において、熱電特性を向
上させることを技術的課題とするものである。
たものであり、Ｎ型熱電半導体において、熱電特性を向
上させることを技術的課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
は、熱電冷却体としての主成分系半導体と、前記主成分
系半導体のキャリア濃度調整用のドーパントとを有する
Ｎ型熱電半導体において、前記ドーパントとしてハロゲ
ン化銀を使用することを特徴とするＮ型熱電半導体とし
たことである。
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
は、熱電冷却体としての主成分系半導体と、前記主成分
系半導体のキャリア濃度調整用のドーパントとを有する
Ｎ型熱電半導体において、前記ドーパントとしてハロゲ
ン化銀を使用することを特徴とするＮ型熱電半導体とし
たことである。
【０００７】ドーパントとしてハロゲン化銀を使用する
と、熱電半導体の熱電特性が向上する。これは、銀が主
成分系半導体に歪みを与え、ゼーベック係数が向上する
ためと考えられる。
と、熱電半導体の熱電特性が向上する。これは、銀が主
成分系半導体に歪みを与え、ゼーベック係数が向上する
ためと考えられる。
【０００８】上記技術的課題を解決するに当たって、本
発明の請求項２において講じた技術的手段のように、前
記ハロゲン化銀は、臭化銀、塩化銀、ヨウ化銀の内のい
ずれか１又は複数の組み合わせであることが好ましい。
発明の請求項２において講じた技術的手段のように、前
記ハロゲン化銀は、臭化銀、塩化銀、ヨウ化銀の内のい
ずれか１又は複数の組み合わせであることが好ましい。
【０００９】また、上記技術的課題を解決するに当たっ
て、本発明の請求項３において講じた技術的手段のよう
に、前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０＜ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５、 ０＜ａ≦０．３） に示す組成であることが好ましい。
て、本発明の請求項３において講じた技術的手段のよう
に、前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０＜ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５、 ０＜ａ≦０．３） に示す組成であることが好ましい。
【００１０】また、上記技術的課題を解決するに当たっ
て、本発明の請求項４において講じた技術的手段のよう
に、前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ２．６５≦ｚ≦３．２
５、 ０＜ａ≦０．３５） に示す組成であることが好ましい。
て、本発明の請求項４において講じた技術的手段のよう
に、前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ２．６５≦ｚ≦３．２
５、 ０＜ａ≦０．３５） に示す組成であることが好ましい。
【００１１】また、上記技術的課題を解決するに当たっ
て、本発明の請求項５において講じた技術的手段のよう
に、前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０＜ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５） に示す組成であることが好ましい。
て、本発明の請求項５において講じた技術的手段のよう
に、前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０＜ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５） に示す組成であることが好ましい。
【００１２】また、上記技術的課題を解決するに当たっ
て、本発明の請求項６において講じた技術的手段のよう
に、前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｔｅz （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ２．６５≦ｚ≦３．２
５） に示す組成であることが好ましい。
て、本発明の請求項６において講じた技術的手段のよう
に、前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｔｅz （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ２．６５≦ｚ≦３．２
５） に示す組成であることが好ましい。
【００１３】より好ましくは、本発明の請求項７におい
て講じた技術的手段のように、前記ハロゲン化銀の添加
量が０．２ｗｔ％以下とすることである。添加量が０．
２ｗｔ％以上であると、キャリア濃度が高くなり、その
ため電気伝導度が高くなりすぎ、ゼーベック係数の著し
い低下がおこるため、熱電特性があまり向上しない。
て講じた技術的手段のように、前記ハロゲン化銀の添加
量が０．２ｗｔ％以下とすることである。添加量が０．
２ｗｔ％以上であると、キャリア濃度が高くなり、その
ため電気伝導度が高くなりすぎ、ゼーベック係数の著し
い低下がおこるため、熱電特性があまり向上しない。
【００１４】また、上記技術的課題を解決するに当たっ
て、本発明の請求項８において講じた技術的手段のよう
に、前記主成分系半導体は、焼結体であることが好まし
い。焼結体とすることにより、熱電半導体の機械的強度
をも向上させることができる。
て、本発明の請求項８において講じた技術的手段のよう
に、前記主成分系半導体は、焼結体であることが好まし
い。焼結体とすることにより、熱電半導体の機械的強度
をも向上させることができる。
【００１５】より好ましくは、本発明の請求項９におい
て講じた技術的手段のように、前記焼結体は、一軸方向
加圧により成形されることであり、また、本発明の請求
項１０において講じた技術的手段のように、前記焼結体
は、熱間押出加圧により成形されることである。これら
の方法により焼結体を成形すると、より機械的強度の大
きい熱電半導体が成形できる。
て講じた技術的手段のように、前記焼結体は、一軸方向
加圧により成形されることであり、また、本発明の請求
項１０において講じた技術的手段のように、前記焼結体
は、熱間押出加圧により成形されることである。これら
の方法により焼結体を成形すると、より機械的強度の大
きい熱電半導体が成形できる。
【００１６】
（第１実施形態例）以下に、本発明の第１実施形態例に
ついて、説明する。
ついて、説明する。
【００１７】まず、主成分系半導体がＢｉ2 Ｔｅ2.85Ｓ
ｅ0.15の組成となるように、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅの純度３
Ｎの原材料を秤量し、これらの原材料を石英管内に投入
した。
ｅ0.15の組成となるように、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅの純度３
Ｎの原材料を秤量し、これらの原材料を石英管内に投入
した。
【００１８】次に、キャリア濃度を調整するためのドー
パントとして、石英管内に臭化銀（ＡｇＢｒ）を０．０
８ｗｔ％添加した。
パントとして、石英管内に臭化銀（ＡｇＢｒ）を０．０
８ｗｔ％添加した。
【００１９】次に、真空ポンプにより石英管内を０．１
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
【００２０】管内を真空にした石英管を７００℃にて１
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
【００２１】この熱電半導体結晶合金をカッターミルに
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
【００２２】次に、粉砕された熱電半導体結晶粉末を分
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
【００２３】このようにして作製した熱電半導体結晶の
粉末を、図１に概略的に示すようなホットプレス装置１
に入れ、ホットプレス成形を行い、熱電半導体焼結体を
成形した。ここで、図１のホットプレス装置１について
説明する。
粉末を、図１に概略的に示すようなホットプレス装置１
に入れ、ホットプレス成形を行い、熱電半導体焼結体を
成形した。ここで、図１のホットプレス装置１について
説明する。
【００２４】図１において、ホットプレス装置１は、金
型１２を備える。金型１２は円筒状に形成されており、
その中心部１２ａはキャビティー空間となっている。こ
のキャビティー空間１２ａに熱電半導体結晶の粉末を入
れる。金型１２の図示上下方向にはパンチ１０ａ、１０
ｂが設けられており、それぞれのパンチ１０ａ、１０ｂ
は、金型１２内を図示上下方向に移動可能とされてい
る。金型１２の側周面にはヒータ１４が巻きつけられて
おり、ヒータ１４に通電することにより金型１２が加熱
され、さらにキャビティー空間１２ａ内の熱電半導体結
晶粉末も加熱される。
型１２を備える。金型１２は円筒状に形成されており、
その中心部１２ａはキャビティー空間となっている。こ
のキャビティー空間１２ａに熱電半導体結晶の粉末を入
れる。金型１２の図示上下方向にはパンチ１０ａ、１０
ｂが設けられており、それぞれのパンチ１０ａ、１０ｂ
は、金型１２内を図示上下方向に移動可能とされてい
る。金型１２の側周面にはヒータ１４が巻きつけられて
おり、ヒータ１４に通電することにより金型１２が加熱
され、さらにキャビティー空間１２ａ内の熱電半導体結
晶粉末も加熱される。
【００２５】上記構成のホットプレス装置１において、
キャビティー空間１２ａに熱電半導体結晶粉末を入れ、
パンチ１０ａ、１０ｂをそれぞれ図示矢印方向に移動さ
せ、キャビティー空間１２ａ内の熱電半導体結晶粉末を
所定圧力にて一軸方向（図示上下方向）に加圧した後、
ヒータ１４により加熱する。所定温度に到達後、所定時
間圧力、温度を保持し、熱電半導体焼結体を成形する。
本例においては、加熱温度を４５０℃、加圧力を４００
ｋｇ／ｃｍ2 とした。所定時間経過後、焼結体としての
Ｎ型熱電半導体を取り出し、サンプル１とした。
キャビティー空間１２ａに熱電半導体結晶粉末を入れ、
パンチ１０ａ、１０ｂをそれぞれ図示矢印方向に移動さ
せ、キャビティー空間１２ａ内の熱電半導体結晶粉末を
所定圧力にて一軸方向（図示上下方向）に加圧した後、
ヒータ１４により加熱する。所定温度に到達後、所定時
間圧力、温度を保持し、熱電半導体焼結体を成形する。
本例においては、加熱温度を４５０℃、加圧力を４００
ｋｇ／ｃｍ2 とした。所定時間経過後、焼結体としての
Ｎ型熱電半導体を取り出し、サンプル１とした。
【００２６】（第２実施形態例）まず、主成分系半導体
がＢｉ1.6 Ｓｂ0.4 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるよう
に、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量
し、これらの原材料を石英管内に投入した。
がＢｉ1.6 Ｓｂ0.4 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるよう
に、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量
し、これらの原材料を石英管内に投入した。
【００２７】次に、キャリア濃度を調整するためのドー
パントとして、石英管内に臭化銀（ＡｇＢｒ）を０．０
６ｗｔ％添加した。
パントとして、石英管内に臭化銀（ＡｇＢｒ）を０．０
６ｗｔ％添加した。
【００２８】次に、真空ポンプにより石英管内を０．１
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
【００２９】管内を真空にした石英管を７００℃にて１
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
【００３０】この熱電半導体結晶合金をカッターミルに
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
【００３１】次に、粉砕された熱電半導体結晶粉末を分
級し、１５０μｍ以下の粉末に調整した。
級し、１５０μｍ以下の粉末に調整した。
【００３２】このようにして作製した熱電半導体結晶の
粉末を、図２に概略的に示すような熱間押出装置２に入
れ、焼結体を押出成形した。ここで、図２に示す熱間押
出装置２について説明する。熱間押出装置２は、金型１
３を備える。金型１３は、外表面にヒータ１５が取付ら
れており、図示せぬ電源供給部からヒータ１５に通電さ
れて加熱され、それにより金型１３が加熱されるように
なっている。また金型１３は、内部に材料供給用のキャ
ビティー空間部１３ａが設けられており、このキャビテ
ィー空間部１３ａに熱電半導体結晶粉末が供給される。
また、本例においてキャビティー空間部１３ａは円柱形
部１３１ａ及び円錐台形部１３１ｂより構成され、円柱
形部１３１ａの直径は２０ｍｍに、円錐台形部１３１ｂ
のテーパー角（図１に示す角度θ）は４５°に設計し
た。キャビティー空間部１３ａの円錐台形部１３１ｂ側
には、通路部１３ｂの一端が連結され、該通路部１３ｂ
の他端は金型１３の図示Ａで示す表面で開口している。
この開口部において押出成形体が金型１３から排出され
る。本例において、通路部１３ｂの径は２ｍｍに設計し
た。円柱形部１３１ａは、金型１３の図示Ｂで示す表面
で開口している。パンチ１１は、金型１３のＢ表面側に
備えられている。パンチ１１は、円柱状に形成されてお
り、その径は金型１３の円柱径部１３１ａの径とほぼ同
径とされている。そして、油圧駆動、モータ駆動等によ
り、図示矢印Ｃ方向に駆動して、円柱径部１３１ａ内を
往復可能に構成されている。
粉末を、図２に概略的に示すような熱間押出装置２に入
れ、焼結体を押出成形した。ここで、図２に示す熱間押
出装置２について説明する。熱間押出装置２は、金型１
３を備える。金型１３は、外表面にヒータ１５が取付ら
れており、図示せぬ電源供給部からヒータ１５に通電さ
れて加熱され、それにより金型１３が加熱されるように
なっている。また金型１３は、内部に材料供給用のキャ
ビティー空間部１３ａが設けられており、このキャビテ
ィー空間部１３ａに熱電半導体結晶粉末が供給される。
また、本例においてキャビティー空間部１３ａは円柱形
部１３１ａ及び円錐台形部１３１ｂより構成され、円柱
形部１３１ａの直径は２０ｍｍに、円錐台形部１３１ｂ
のテーパー角（図１に示す角度θ）は４５°に設計し
た。キャビティー空間部１３ａの円錐台形部１３１ｂ側
には、通路部１３ｂの一端が連結され、該通路部１３ｂ
の他端は金型１３の図示Ａで示す表面で開口している。
この開口部において押出成形体が金型１３から排出され
る。本例において、通路部１３ｂの径は２ｍｍに設計し
た。円柱形部１３１ａは、金型１３の図示Ｂで示す表面
で開口している。パンチ１１は、金型１３のＢ表面側に
備えられている。パンチ１１は、円柱状に形成されてお
り、その径は金型１３の円柱径部１３１ａの径とほぼ同
径とされている。そして、油圧駆動、モータ駆動等によ
り、図示矢印Ｃ方向に駆動して、円柱径部１３１ａ内を
往復可能に構成されている。
【００３３】本例において、金型の温度は４００℃、熱
電半導体結晶粉末にかかる圧力は１０ｔｏｎ／ｃｍ2 と
なるように、ヒータ１２の温度及びパンチ１３の押圧力
が調整される。この条件下においてパンチ１１を図示矢
印Ｃ方向に移動させると、キャビティー空間部１３ａ内
の熱電半導体結晶粉末は、加熱されつつも、パンチ１１
の押圧力によって加圧され、次第に焼結体となる。この
ようにして成形された焼結体は、空間部１３ａから通路
部１３ｂへと押し出され、通路部１３ｂから金型１３の
外部に排出される。排出された焼結体としてのＮ型熱電
半導体をサンプル２とした。
電半導体結晶粉末にかかる圧力は１０ｔｏｎ／ｃｍ2 と
なるように、ヒータ１２の温度及びパンチ１３の押圧力
が調整される。この条件下においてパンチ１１を図示矢
印Ｃ方向に移動させると、キャビティー空間部１３ａ内
の熱電半導体結晶粉末は、加熱されつつも、パンチ１１
の押圧力によって加圧され、次第に焼結体となる。この
ようにして成形された焼結体は、空間部１３ａから通路
部１３ｂへと押し出され、通路部１３ｂから金型１３の
外部に排出される。排出された焼結体としてのＮ型熱電
半導体をサンプル２とした。
【００３４】（第３実施形態例）まず、主成分系半導体
がＢｉ2 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるように、Ｂｉ、
Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、これらの原材
料を石英管内に投入した。
がＢｉ2 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるように、Ｂｉ、
Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、これらの原材
料を石英管内に投入した。
【００３５】次に、キャリア濃度を調整するためのドー
パントとして、石英管内に塩化銀（ＡｇＣｌ）を０．０
４ｗｔ％添加した。
パントとして、石英管内に塩化銀（ＡｇＣｌ）を０．０
４ｗｔ％添加した。
【００３６】次に、真空ポンプにより石英管内を０．１
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
【００３７】管内を真空にした石英管を７００℃にて１
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
【００３８】この熱電半導体結晶合金をカッターミルに
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
【００３９】次に、粉砕された熱電半導体結晶粉末を分
級し、１００μｍ以下の粉末に調整した。
級し、１００μｍ以下の粉末に調整した。
【００４０】このようにして作製した熱電半導体結晶の
粉末を、図２に概略的に示すような熱間押出装置２に入
れ、焼結体を押出成形した。このときの加熱温度は３５
０℃、加圧力は５ｔｏｎ／ｃｍ2 である。上記条件下に
て押し出された焼結体としてのＮ型熱電半導体をサンプ
ル３とした。
粉末を、図２に概略的に示すような熱間押出装置２に入
れ、焼結体を押出成形した。このときの加熱温度は３５
０℃、加圧力は５ｔｏｎ／ｃｍ2 である。上記条件下に
て押し出された焼結体としてのＮ型熱電半導体をサンプ
ル３とした。
【００４１】（第４実施形態例）まず、主成分系半導体
がＢｉ2 Ｔｅ2.7 Ｓｅ0.3 の組成となるように、Ｂｉ、
Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、これらの原材
料を石英管内に投入した。
がＢｉ2 Ｔｅ2.7 Ｓｅ0.3 の組成となるように、Ｂｉ、
Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、これらの原材
料を石英管内に投入した。
【００４２】次に、キャリア濃度を調整するためのドー
パントとして、石英管内に臭化銀（ＡｇＢｒ）を０．０
５ｗｔ％添加した。
パントとして、石英管内に臭化銀（ＡｇＢｒ）を０．０
５ｗｔ％添加した。
【００４３】次に、真空ポンプにより石英管内を０．１
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
【００４４】管内を真空にした石英管を７００℃にて１
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
【００４５】この熱電半導体結晶合金をカッターミルに
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
【００４６】次に、粉砕された熱電半導体結晶粉末を分
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
【００４７】このようにして作製した熱電半導体結晶の
粉末を、図２に概略的に示すような熱間押出装置２に入
れ、焼結体を押出成形した。このときの加熱温度は４５
０℃、加圧力は２０ｔｏｎ／ｃｍ2 である。上記条件下
にて押し出された焼結体としてのＮ型熱電半導体をサン
プル４とした。
粉末を、図２に概略的に示すような熱間押出装置２に入
れ、焼結体を押出成形した。このときの加熱温度は４５
０℃、加圧力は２０ｔｏｎ／ｃｍ2 である。上記条件下
にて押し出された焼結体としてのＮ型熱電半導体をサン
プル４とした。
【００４８】（第５実施形態例）まず、主成分系半導体
がＢｉ1.6 Ｓｂ0.4 Ｔｅ2.7 Ｓｅ0.3 の組成となるよう
に、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量
し、これらの原材料を石英管内に投入した。
がＢｉ1.6 Ｓｂ0.4 Ｔｅ2.7 Ｓｅ0.3 の組成となるよう
に、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量
し、これらの原材料を石英管内に投入した。
【００４９】次に、キャリア濃度を調整するためのドー
パントとして、石英管内に塩化銀（ＡｇＣｌ）を０．１
ｗｔ％添加した。
パントとして、石英管内に塩化銀（ＡｇＣｌ）を０．１
ｗｔ％添加した。
【００５０】次に、真空ポンプにより石英管内を０．１
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
【００５１】管内を真空にした石英管を７００℃にて１
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
【００５２】この熱電半導体結晶合金をカッターミルに
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
【００５３】次に、粉砕された熱電半導体結晶粉末を分
級し、１５０μｍ以下の粉末に調整した。
級し、１５０μｍ以下の粉末に調整した。
【００５４】このようにして作製した熱電半導体結晶の
粉末を、図１に概略的に示すようなホットプレス装置１
に入れ、ホットプレス成形を行った。このときの加熱温
度は４００℃、加圧力は４５０ｋｇ／ｃｍ2 である。所
定時間経過後、焼結体としてのＮ型熱電半導体を取り出
し、サンプル５とした。
粉末を、図１に概略的に示すようなホットプレス装置１
に入れ、ホットプレス成形を行った。このときの加熱温
度は４００℃、加圧力は４５０ｋｇ／ｃｍ2 である。所
定時間経過後、焼結体としてのＮ型熱電半導体を取り出
し、サンプル５とした。
【００５５】（第６実施形態例）まず、主成分系半導体
がＢｉ2 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるように、Ｂｉ、
Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、これらの原材
料を石英管内に投入した。
がＢｉ2 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるように、Ｂｉ、
Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、これらの原材
料を石英管内に投入した。
【００５６】次に、キャリア濃度を調整するためのドー
パントとして、石英管内にヨウ化銀（ＡｇＩ）を０．０
５ｗｔ％添加した。
パントとして、石英管内にヨウ化銀（ＡｇＩ）を０．０
５ｗｔ％添加した。
【００５７】次に、真空ポンプにより石英管内を０．１
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
【００５８】管内を真空にした石英管を７００℃にて１
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
【００５９】この熱電半導体結晶合金をカッターミルに
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
【００６０】次に、粉砕された熱電半導体結晶粉末を分
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
【００６１】このようにして作製した熱電半導体結晶の
粉末を、図１に概略的に示すようなホットプレス装置１
に入れ、ホットプレス成形を行った。このときの加熱温
度は３８０℃、加圧力は９００ｋｇ／ｃｍ2 である。所
定時間経過後、焼結体としてのＮ型熱電半導体を取り出
し、サンプル６とした。
粉末を、図１に概略的に示すようなホットプレス装置１
に入れ、ホットプレス成形を行った。このときの加熱温
度は３８０℃、加圧力は９００ｋｇ／ｃｍ2 である。所
定時間経過後、焼結体としてのＮ型熱電半導体を取り出
し、サンプル６とした。
【００６２】（第７実施形態例）まず、主成分系半導体
がＢｉ1.6 Ｓｂ0.4 Ｔｅ2.7 Ｓｅ0.3 の組成となるよう
に、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量
し、これらの原材料を石英管内に投入した。
がＢｉ1.6 Ｓｂ0.4 Ｔｅ2.7 Ｓｅ0.3 の組成となるよう
に、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量
し、これらの原材料を石英管内に投入した。
【００６３】次に、キャリア濃度を調整するためのドー
パントとして、石英管内にヨウ化銀（ＡｇＩ）を０．０
７ｗｔ％添加した。
パントとして、石英管内にヨウ化銀（ＡｇＩ）を０．０
７ｗｔ％添加した。
【００６４】次に、真空ポンプにより石英管内を０．１
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
【００６５】管内を真空にした石英管を７００℃にて１
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
【００６６】この熱電半導体結晶合金をカッターミルに
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
【００６７】次に、粉砕された熱電半導体結晶粉末を分
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
【００６８】このようにして作製した熱電半導体結晶の
粉末を、図２に概略的に示すような熱間押出装置２に入
れ、焼結体を押出成形した。このときの加熱温度は３５
０℃、加圧力は０．５ｔｏｎ／ｃｍ2 である。上記条件
下にて押し出された焼結体としてのＮ型熱電半導体をサ
ンプル７とした。
粉末を、図２に概略的に示すような熱間押出装置２に入
れ、焼結体を押出成形した。このときの加熱温度は３５
０℃、加圧力は０．５ｔｏｎ／ｃｍ2 である。上記条件
下にて押し出された焼結体としてのＮ型熱電半導体をサ
ンプル７とした。
【００６９】（比較例１）まず、主成分系半導体がＢｉ
2 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるように、Ｂｉ、Ｔｅ、
Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、これらの原材料を石
英管内に投入した。
2 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるように、Ｂｉ、Ｔｅ、
Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、これらの原材料を石
英管内に投入した。
【００７０】次に、キャリア濃度を調整するためのドー
パントとして、石英管内にヨウ化アンチモン銀（Ｓｂ
Ｉ）を０．０８ｗｔ％添加した。
パントとして、石英管内にヨウ化アンチモン銀（Ｓｂ
Ｉ）を０．０８ｗｔ％添加した。
【００７１】次に、真空ポンプにより石英管内を０．１
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
【００７２】管内を真空にした石英管を７００℃にて１
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
【００７３】この熱電半導体結晶合金をカッターミルに
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
【００７４】次に、粉砕された熱電半導体結晶粉末を分
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
【００７５】このようにして作製した熱電半導体結晶の
粉末を、図１に概略的に示すようなホットプレス装置１
に入れ、ホットプレス成形を行った。このときの加熱温
度は４５０℃、加圧力は４００ｋｇ／ｃｍ2 である。所
定時間経過後、焼結体としてのＮ型熱電半導体を取り出
し、サンプル８とした。
粉末を、図１に概略的に示すようなホットプレス装置１
に入れ、ホットプレス成形を行った。このときの加熱温
度は４５０℃、加圧力は４００ｋｇ／ｃｍ2 である。所
定時間経過後、焼結体としてのＮ型熱電半導体を取り出
し、サンプル８とした。
【００７６】（比較例２）まず、主成分系半導体がＢｉ
1.6 Ｓｂ0.4 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるように、Ｂ
ｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、こ
れらの原材料を石英管内に投入した。
1.6 Ｓｂ0.4 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるように、Ｂ
ｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、こ
れらの原材料を石英管内に投入した。
【００７７】次に、キャリア濃度を調整するためのドー
パントとして、石英管内にヨウ化アンチモン（ＳｂＩ）
を０．０８ｗｔ％添加した。
パントとして、石英管内にヨウ化アンチモン（ＳｂＩ）
を０．０８ｗｔ％添加した。
【００７８】次に、真空ポンプにより石英管内を０．１
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
【００７９】管内を真空にした石英管を７００℃にて１
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
【００８０】この熱電半導体結晶合金をカッターミルに
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
【００８１】次に、粉砕された熱電半導体結晶粉末を分
級し、１５０μｍ以下の粉末に調整した。
級し、１５０μｍ以下の粉末に調整した。
【００８２】このようにして作製した熱電半導体結晶の
粉末を、図２に概略的に示すような熱間押出装置２に入
れ、焼結体を押出成形した。このときの加熱温度は４０
０℃、加圧力は１０ｔｏｎ／ｃｍ2 である。上記条件下
にて押し出された焼結体としてのＮ型熱電半導体をサン
プル９とした。
粉末を、図２に概略的に示すような熱間押出装置２に入
れ、焼結体を押出成形した。このときの加熱温度は４０
０℃、加圧力は１０ｔｏｎ／ｃｍ2 である。上記条件下
にて押し出された焼結体としてのＮ型熱電半導体をサン
プル９とした。
【００８３】（比較例３）まず、主成分系半導体がＢｉ
2 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるように、Ｂｉ、Ｔｅ、
Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、これらの原材料を石
英管内に投入した。
2 Ｔｅ2.85Ｓｅ0.15の組成となるように、Ｂｉ、Ｔｅ、
Ｓｅの純度３Ｎの原材料を秤量し、これらの原材料を石
英管内に投入した。
【００８４】次に、キャリア濃度を調整するためのドー
パントとして、石英管内に臭化水銀（ＨｇＢｒ2 ）を
０．０９ｗｔ％添加した。
パントとして、石英管内に臭化水銀（ＨｇＢｒ2 ）を
０．０９ｗｔ％添加した。
【００８５】次に、真空ポンプにより石英管内を０．１
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
ｔｏｒｒ以下の真空にし、封止した。
【００８６】管内を真空にした石英管を７００℃にて１
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
時間加熱しながら揺動し、管内の原材料の混合物を溶融
撹拌した後、冷却させ、熱電半導体結晶合金とした。
【００８７】この熱電半導体結晶合金をカッターミルに
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
て粉砕し、熱電半導体結晶粉末とした。
【００８８】次に、粉砕された熱電半導体結晶粉末を分
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
級し、９０μｍ以下の粉末に調整した。
【００８９】このようにして作製した熱電半導体結晶の
粉末を、図１に概略的に示すようなホットプレス装置１
に入れ、ホットプレス成形を行った。このときの加熱温
度は４５０℃、加圧力は４００ｋｇ／ｃｍ2 である。所
定時間経過後、焼結体としてのＮ型熱電半導体を取り出
し、サンプル１０とした。
粉末を、図１に概略的に示すようなホットプレス装置１
に入れ、ホットプレス成形を行った。このときの加熱温
度は４５０℃、加圧力は４００ｋｇ／ｃｍ2 である。所
定時間経過後、焼結体としてのＮ型熱電半導体を取り出
し、サンプル１０とした。
【００９０】以上のようにして作製した各サンプル１〜
１０について、ゼーベック係数、電気伝導度、熱伝導率
を測定し、熱電特性の指標としての性能指数Ｚを以下の
式により算出した。
１０について、ゼーベック係数、電気伝導度、熱伝導率
を測定し、熱電特性の指標としての性能指数Ｚを以下の
式により算出した。
【００９１】性能指数Ｚ＝（ゼーベック係数）2 ×（電
気伝導度）／（熱伝導率） サンプル１〜５における作製条件及び測定結果を表１
に、サンプル６〜１０における作製条件及び測定結果を
表２にまとめて示す。
気伝導度）／（熱伝導率） サンプル１〜５における作製条件及び測定結果を表１
に、サンプル６〜１０における作製条件及び測定結果を
表２にまとめて示す。
【００９２】
【表１】
【００９３】
【表２】
【００９４】表１及び表２より明らかなように、本実施
形態例としてのサンプル１〜７の方が、比較例としての
サンプル８〜１０に比べて性能指数が０．１〜０．７×
１０ -3程度大きく、性能指数が向上していることがわか
る。これは、ドーパントの一部としての銀が、主成分系
半導体であるビスマステルル合金に歪みを与え、ゼーベ
ック係数が向上するためであると推定される。
形態例としてのサンプル１〜７の方が、比較例としての
サンプル８〜１０に比べて性能指数が０．１〜０．７×
１０ -3程度大きく、性能指数が向上していることがわか
る。これは、ドーパントの一部としての銀が、主成分系
半導体であるビスマステルル合金に歪みを与え、ゼーベ
ック係数が向上するためであると推定される。
【００９５】また、サンプル１〜７に示したように、ド
ーパントとしてのハロゲン化銀は、臭化銀（ＡｇＢ
ｒ2 ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、ヨウ化銀（ＡｇＩ）の内
の１つ又は複数の組み合わせであることが好ましい。こ
れ以外のハロゲン化銀であると、固体とはならず、また
融点が高すぎたりして、主成分系中に入りにくいため、
好ましくない。
ーパントとしてのハロゲン化銀は、臭化銀（ＡｇＢ
ｒ2 ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、ヨウ化銀（ＡｇＩ）の内
の１つ又は複数の組み合わせであることが好ましい。こ
れ以外のハロゲン化銀であると、固体とはならず、また
融点が高すぎたりして、主成分系中に入りにくいため、
好ましくない。
【００９６】また、主成分系半導体の組成範囲として、
次式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０≦ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５、 ０≦ａ≦０．３５） で示されるものであることが好ましい。この組成範囲外
のものであると、エネルギーのバンドギャップが変化
し、ゼーベック係数や電気伝導度が著しく低下するた
め、好ましくない。
次式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０≦ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５、 ０≦ａ≦０．３５） で示されるものであることが好ましい。この組成範囲外
のものであると、エネルギーのバンドギャップが変化
し、ゼーベック係数や電気伝導度が著しく低下するた
め、好ましくない。
【００９７】また、ドーパントとして添加するハロゲン
化銀の添加量は、０．２ｗｔ％以下であることが好まし
い。これ以上のハロゲン化銀を添加すると、キャリア濃
度が高くなり、そのため電気伝導度が高くなりすぎて、
ゼーベック係数が著しく低下するため、好ましくない。
化銀の添加量は、０．２ｗｔ％以下であることが好まし
い。これ以上のハロゲン化銀を添加すると、キャリア濃
度が高くなり、そのため電気伝導度が高くなりすぎて、
ゼーベック係数が著しく低下するため、好ましくない。
【００９８】また、主成分系半導体は、焼結体で構成さ
れることが好ましい。焼結体で構成することにより、熱
電特性の向上に加えて、熱電半導体の機械的強度も増加
する。
れることが好ましい。焼結体で構成することにより、熱
電特性の向上に加えて、熱電半導体の機械的強度も増加
する。
【００９９】また、本実施形態例１〜７に示されるよう
に、主成分系半導体を、ホットプレス法等の一軸方向加
圧、または、熱間押出成形により焼結体として成形する
のが好ましい。これにより、より熱電特性が向上し、か
つより機械的強度が向上した熱電半導体を成形すること
ができる。
に、主成分系半導体を、ホットプレス法等の一軸方向加
圧、または、熱間押出成形により焼結体として成形する
のが好ましい。これにより、より熱電特性が向上し、か
つより機械的強度が向上した熱電半導体を成形すること
ができる。
【０１００】
【発明の効果】請求項１の発明は、以下の如く効果を有
する。
する。
【０１０１】熱電半導体のキャリア調整用のドーパント
としてハロゲン化銀を使用したため、熱電半導体の熱電
特性を向上させることができる。
としてハロゲン化銀を使用したため、熱電半導体の熱電
特性を向上させることができる。
【０１０２】請求項２の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【０１０３】ドーパントとしてのハロゲン化銀として、
臭化銀、塩化銀、ヨウ化銀の内のいずれか１又は複数の
組み合わせのものを使用したため、熱電半導体の熱電特
性をより向上させることができる。
臭化銀、塩化銀、ヨウ化銀の内のいずれか１又は複数の
組み合わせのものを使用したため、熱電半導体の熱電特
性をより向上させることができる。
【０１０４】請求項３の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【０１０５】熱電冷却体としての主成分系半導体を、次
式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０＜ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５、 ０＜ａ≦０．３） に示す組成としたため、より一層熱電半導体の熱電特性
を向上させることができる。
式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０＜ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５、 ０＜ａ≦０．３） に示す組成としたため、より一層熱電半導体の熱電特性
を向上させることができる。
【０１０６】請求項４の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【０１０７】熱電冷却体としての主成分系半導体を、次
式 Ｂｉx Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ２．６５≦ｚ≦３．２
５、 ０＜ａ≦０．３５） に示す組成としたため、より一層熱電半導体の熱電特性
を向上させることができる。
式 Ｂｉx Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ２．６５≦ｚ≦３．２
５、 ０＜ａ≦０．３５） に示す組成としたため、より一層熱電半導体の熱電特性
を向上させることができる。
【０１０８】請求項５の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【０１０９】熱電冷却体としての主成分系半導体を、次
式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０＜ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５） に示す組成としたため、より一層熱電半導体の熱電特性
を向上させることができる。
式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０＜ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５） に示す組成としたため、より一層熱電半導体の熱電特性
を向上させることができる。
【０１１０】請求項６の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【０１１１】熱電冷却体としての主成分系半導体を、次
式 Ｂｉx Ｔｅz （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ２．６５≦ｚ≦３．２
５） に示す組成としたため、より一層熱電半導体の熱電特性
を向上させることができる。
式 Ｂｉx Ｔｅz （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ２．６５≦ｚ≦３．２
５） に示す組成としたため、より一層熱電半導体の熱電特性
を向上させることができる。
【０１１２】請求項７の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【０１１３】ドーパントとしてのハロゲン化銀の添加量
を０．２ｗｔ％以下としたため、より一層熱電半導体の
熱電特性を向上させることができる。
を０．２ｗｔ％以下としたため、より一層熱電半導体の
熱電特性を向上させることができる。
【０１１４】請求項８の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【０１１５】熱電冷却体としての主成分系半導体を焼結
体で構成したため、より一層熱電半導体の熱電特性を向
上させることができると共に、熱電半導体の機械的強度
をも向上させることができる。
体で構成したため、より一層熱電半導体の熱電特性を向
上させることができると共に、熱電半導体の機械的強度
をも向上させることができる。
【０１１６】請求項９の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【０１１７】熱電冷却体としての主成分系半導体を、一
軸方向加圧により焼結体として成形したため、より一層
熱電半導体の機械的強度を向上させることができる。
軸方向加圧により焼結体として成形したため、より一層
熱電半導体の機械的強度を向上させることができる。
【０１１８】請求項１０の発明は、以下の如く効果を有
する熱電冷却体としての主成分系半導体を、熱間押出に
より焼結体として成形したため、より一層熱電半導体の
機械的強度を向上させることができる。
する熱電冷却体としての主成分系半導体を、熱間押出に
より焼結体として成形したため、より一層熱電半導体の
機械的強度を向上させることができる。
【図１】本発明の実施形態例における、ホットプレス装
置の概略図である。
置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態例における、熱間押出装置の
概略図である。
概略図である。
【符号の説明】 １ ホットプレス装置 ２ 熱間押出装置 １０、１１ パンチ １２ 金型、 １２ａ キャビティー空間部 １３ 金型、 １３ａ キャビティー空間部、 １３ｂ
通路部、 １３１ａ 円柱形部、 １３１ｂ 円錐台形部 １４、１５ ヒータ
通路部、 １３１ａ 円柱形部、 １３１ｂ 円錐台形部 １４、１５ ヒータ
Claims (10)
- 【請求項１】 熱電冷却体としての主成分系半導体と、
前記主成分系半導体のキャリア濃度調整用のドーパント
とを有するＮ型熱電半導体において、 前記ドーパントとしてハロゲン化銀を使用することを特
徴とするＮ型熱電半導体。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記ハロゲン化銀は、臭化銀、塩化銀、ヨウ化銀の内の
いずれか１つ又は複数の組み合わせであることを特徴と
するＮ型熱電半導体。 - 【請求項３】 請求項２において、 前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０＜ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５、 ０＜ａ≦０．３） に示す組成であることを特徴とするＮ型熱電半導体。 - 【請求項４】 請求項２において、 前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｔｅz Ｓｅa （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ２．６５≦ｚ≦３．２
５、 ０＜ａ≦０．３５） に示す組成であることを特徴とするＮ型熱電半導体。 - 【請求項５】 請求項２において、 前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｓｂy Ｔｅz （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ０＜ｙ≦０．６５、
２．６５≦ｚ≦３．２５） に示す組成であることを特徴とするＮ型熱電半導体。 - 【請求項６】 請求項２において、 前記主成分系半導体は、次式 Ｂｉx Ｔｅz （１．３５≦ｘ≦２．０５、 ２．６５≦ｚ≦３．２
５） に示す組成であることを特徴とするＮ型熱電半導体。 - 【請求項７】 請求項３、４、５、６のいずれか１にお
いて、 前記ハロゲン化銀の添加量が０．２ｗｔ％以下であるこ
とを特徴とするＮ型熱電半導体。 - 【請求項８】 請求項１において、 前記主成分系半導体は、焼結体であることを特徴とする
Ｎ型熱電半導体。 - 【請求項９】 請求項８において、 前記焼結体は、一軸方向加圧により成形されることを特
徴とするＮ型熱電半導体。 - 【請求項１０】 請求項８において、 前記焼結体は、熱間押出加圧により成形されることを特
徴とするＮ型熱電半導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8228989A JPH1074983A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | Ｎ型熱電半導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8228989A JPH1074983A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | Ｎ型熱電半導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1074983A true JPH1074983A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=16885029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8228989A Pending JPH1074983A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | Ｎ型熱電半導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1074983A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7384581B2 (en) * | 1998-12-11 | 2008-06-10 | Abraham Katzir | Forming transparent crystalline elements by cold working |
| JP2016009857A (ja) * | 2014-06-24 | 2016-01-18 | コリア エレクトロテクノロジー リサーチ インスティテュートＫｏｒｅａ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ | 侵入型ドーピング材の添加によって複合結晶構造が形成されたＴｅ系熱電材料 |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP8228989A patent/JPH1074983A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7384581B2 (en) * | 1998-12-11 | 2008-06-10 | Abraham Katzir | Forming transparent crystalline elements by cold working |
| JP2016009857A (ja) * | 2014-06-24 | 2016-01-18 | コリア エレクトロテクノロジー リサーチ インスティテュートＫｏｒｅａ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ | 侵入型ドーピング材の添加によって複合結晶構造が形成されたＴｅ系熱電材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2255906B1 (en) | Fabrication of high performance densified nanocrystalline bulk thermoelectric materials using high pressure sintering technique | |
| US20060118161A1 (en) | Thermoelectric material having crystal grains well oriented in certain direction and process for producing the same | |
| US5318743A (en) | Processes for producing a thermoelectric material and a thermoelectric element | |
| JP2001320097A (ja) | 熱電素子とその製造方法及びこれを用いた熱電モジュール | |
| CN101693962A (zh) | 一种p型填充式方钴矿化合物热电材料的制备方法 | |
| KR101534372B1 (ko) | 고압 고온 소결 처리가 열전 성능 지수(ｚｔ)에 미치는 영향 | |
| JP4479628B2 (ja) | 熱電材料及びその製造方法、並びに熱電モジュール | |
| KR101323319B1 (ko) | 은이 첨가된 비스무스-텔레리움-셀레니움계 열전재료의 제조방법 | |
| CN109851360B (zh) | 一种P型碲化铋基块体热电材料（Bi1-xSbx）2Te3的制备方法 | |
| KR20130078478A (ko) | 도핑재 첨가 및 나노입자 소결에 의한 쌍정이 형성된 Ｔｅ계 열전재료의 제조방법 | |
| JPH1074983A (ja) | Ｎ型熱電半導体 | |
| JP2009054968A (ja) | 熱電材料の製造方法および熱電材料 | |
| JPH1056210A (ja) | 熱電半導体焼結素子の製造方法及び熱電半導体焼結素子 | |
| US8986566B2 (en) | Thermoelectric material, thermoelectric device using the same, and method of manufacturing thereof | |
| KR20110078316A (ko) | 외생삽입을 통한 ＡｇＳｂＴｅ₂나노돗이 형성된 Ｔｅ계 열전재료의 제조방법 | |
| US6316279B1 (en) | Method of producing thermoelectric semiconductor | |
| KR102269404B1 (ko) | 셀레늄 함량이 증가된 열전소재 | |
| JP3979290B2 (ja) | 熱電材料及びその製造方法 | |
| RU2518353C1 (ru) | Способ получения термоэлектрического материала для термоэлектрических генераторных устройств | |
| JP4258086B2 (ja) | 熱電半導体焼結体の製造方法 | |
| JP2000049392A (ja) | 熱電半導体材料の製造方法 | |
| KR20020010768A (ko) | 급속응고 쌍롤법과 열간 성형가공법을 이용한Ｂｉ₂Ｔｅ₃계 열전변환재료의 제조방법 | |
| JPH10102160A (ja) | 三アンチモン化コバルト系複合材料の製造方法 | |
| JP2002164584A (ja) | ペルチェ素子材料の製造方法 | |
| JP3543650B2 (ja) | 熱電材料の製造方法及び熱電モジュールの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040803 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041001 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041109 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050308 |