DE69920662T2 - Sibe-kristall - Google Patents

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Description

  • Technisches Sachgebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Silizium-Germanium-(SiGe)-Kristall, vorzugsweise verwendet als ein Material für ein thermoelektrisches Element, und auf ein thermoelektrisches Element, das dasselbe verwendet.
  • Hintergrund
  • Wenn ein Halbleitermaterial vom P-Typ und ein Halbleitermaterial von N-Typ miteinander an zwei Übergängen verbunden werden und eine Temperaturdifferenz zwischen den zwei Übergängen gegeben ist, wird eine thermo-elektromotorische Kraft dazwischen durch den sogenannten Seebeck-Effekt erzeugt.
  • Ein thermoelektrisches Element, das das vorstehende Prinzip einsetzt, besitzt kein bewegliches Teil und ist im Aufbau einfach, und demzufolge kann mit diesem Element ein System für eine direkte Energieumwandlung, das hoch zuverlässig ist, eine lange Lebensdauer aufweist und einfach zu warten ist, innerhalb der möglichen Grenzen erhalten werden. Deshalb sind verschiedene Arten von Materialien für ein thermoelektrisches Element herkömmlich hergestellt und entwickelt worden.
  • Darunter ist SiGe als ein typisches Material für ein thermoelektrisches Element mit einer chemischen Stabilität bekannt gewesen und viele Vorschläge in Bezug auf Verbesserungen deren Funktionsweise und deren Herstellprozesse sind zuvor angegeben worden [zum Beispiel japanische, offen gelegte Patentveröffentlichung No. 61-149453 (US-Patent No. 4711971, europäisches Patent No. 185499), japanische Patentoffenlegung No. 8-56020, japanisches Patent No. 2623172].
  • Der Güteindex Z, der ein Index für die Güte bzw. Leistung des thermoelektrischen Elements ist, ist durch die folgende Gleichung (1) gegeben: Z = α2σ/K (1)
  • [In der Gleichung (1) ist α der Seebeck-Koeffizient, σ ist die elektrische Leitfähigkeit und K ist die thermische Leitfähigkeit].
  • Die Güteindizes Z von verschiedenen Materialien für thermoelektrische Elemente sind in 7 in Bezug auf die Temperatur dargestellt. Wie anhand von 7 ersichtlich ist, ist in dem Fall eines SiGe-Polykristalls, erhalten durch einen herkömmlichen Herstellprozess, der Güteindex davon beeinträchtigt, so dass, zum Beispiel, ein auf Tellur basierendes, thermoelektrisches Material, wie beispielsweise Bi2Te2 oder PbTe, unter einer praktischen Temperatur, die von 200°C insbesondere bis 600°C reicht, ein Schwachpunkt bei der praktischen Benutzung davon darstellt.
  • Unter diesen Umständen sind, um den Güteindex Z durch Anheben der elektrischen Leitfähigkeit des Materials mit einem Anheben der Konzentrationen von Leitungselektronen und Löchern davon zu verbessern, Versuche durchgeführt worden, bei denen Dotiermittel von Elementen der Gruppe III, wie beispielsweise B, Al und Ga, zu einem Material vom P-Typ mit Elementen der Gruppe V, wie beispielsweise P, As und Sb, in das Material vom N-Typ hinzugefügt werden, wie dies in den japanischen, offengelegten Patentveröffentlichungen No's 61-14953 und 8-56020 offenbart ist, Metalle, wie beispielsweise Pb, Sn, Fe, Ni und Cr, und Silizide davon in das Material hinzugefügt werden.
  • Mit diesen Verbesserungen ist der Güteindex Z von SiGe verbessert worden, allerdings ist ein großer Bedarf nach weiteren Verbesserungen des Güteindex für die praktische Verwendung vorhanden.
  • Dabei ist ein anderes Problem vorhanden gewesen, da ein Ingot aus SiGe mittels des Gießverfahrens oder des Bridgemann-Prozesses, bei dem Komponenten Si, Ge und Additive, wie beispielsweise Dotiermittel, gemischt werden, um eine Mischung in jeweiligen, vorbestimmten Mengen zu bilden, und dann ein Schmelzen, um eine Zusammensetzung so homogen wie möglich zu erhalten, gefolgt durch Kühlen, oder mittels eines Pulver-sinterns der Mischung, vorzunehmen, wobei der erhaltene Ingot eine kollektive Ablagerung von Kristallkörnern ist.
  • Aus dem vorstehenden Grund sind die folgenden Hindernisse ➀~➂ entstanden, die eine reale, praktische Verwendung von SiGe als das thermoelektrische Material behindern: ➀ Da ein Streuen von Trägern an Korngrenzen des Ingots nicht vermieden werden können, wird die Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit davon beeinträchtigt. ➁ Da eine Korngrenzen-Segregation bei einer praktischen Temperatur von 200°C oder höher, insbesondere in der Nähe einer Wärmequelle mit einer hohen Temperatur von 500°C oder höher, entsteht, verschlechtern sich die Charakteristika davon in dem Prozess über die Zeit. ➂ Eine lokale Inhomogenität der Zusammensetzung in dem Ingot ist unvermeidbar, wodurch Charakteristika weiter verschlechtert werden und ein Reißen leicht nicht nur bei der mechanischen Verarbeitung, sondern auch während der Benutzung, auftritt.
  • Obwohl eine sorgfältige Untersuchung im Hinblick auf die Nachteile des polykristallinen SiGe, erhalten durch den herkömmlichen Herstellprozess, durchgeführt wurde, haben die vorliegenden Erfinder eine erfindungsgemäße Idee erlangt, mit der die Nachteile gelöst werden und mit der ein thermoelektrisches SiGe-Element, das praktisch benutzbar ist, durch Vergrößern der Größen von Kristallkörnern, die einen SiGe-Block bilden, vorzugsweise ein Einkristall, realisiert werden kann. Als Folge von verschiedenen, tatsächlichen Untersuchungen der Idee sind die vorliegenden Erfinder damit erfolgreich gewesen, einen SiGe-Kristall-Ingot, zusammengesetzt aus Kristallkörnern mit 5 × 10–5 mm3 oder mehr in der Größe nahezu über den gesamten Bereich von x von SixGe1–x (0 < x < 1), mittels des Czochralski-Verfahrens herzustellen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein SiGe-Kristall-Material zu schaffen, das die Verbesserung des Güteindex als thermoelektrisches Element realisiert und ausgezeichnet in einer Bearbeitbarkeit ist, wobei dabei weder eine Verschlechterung in den Charakteristika noch ein Reißen während der Benutzung entsteht.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Um das vorstehende Problem zu lösen, ist ein SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Kristallkörner, die das Kristall bilden, 5 × 10–5 mm3 oder mehr in der Größe sind.
  • Das SixGe1–x-(0 < × < 1)-Kristall wird vorzugsweise mittels eines Ziehverfahrens hergestellt.
  • Das SixGe1–x-(0 < × < 1)-Kristall besitzt noch bevorzugter einen absoluten Wert des Seebeck-Koeffizienten in dem Bereich von 100 bis 700 μV/K.
  • Das SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall besitzt vorzugsweise einen Wert einer thermischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 1 bis 20 W/m·K.
  • Das SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall besitzt vorzugsweise einen Wert der elektrischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 101 bis 105 W/Ω·m.
  • Das SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall besitzt vorzugsweise einen absoluten Wert des Seebeck-Koeffizienten in dem Bereich von 100 bis 700 μV/K, einen Wert der thermischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 1 bis 20 W/m·K und einen Wert der elektrischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 101 bis 105 W/Ω·m.
  • Das SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall besitzt vorzugsweise einen Wert von x in dem Bereich von 0,6 bis 0,8.
  • Ein thermoelektrisches Material vom P-Typ kann durch Hinzufügen eines Elements, ausgewählt von B, Al oder Ga, in das SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall hergestellt werden.
  • Ein thermoelektrisches Material vom N-Typ kann durch Hinzufügen eines Elements, ausgewählt aus P, As oder Sb, in das SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall hergestellt werden.
  • Das SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall ist vorzugsweise ein Einkristall.
  • Ein thermoelektrisches Element der vorliegenden Erfindung ist durch Verwendung des SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristalls, wie es vorstehend beschrieben ist, gekennzeichnet.
  • Wenn Größen der Kristallkörner, die ein SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall bilden, vergrößert werden, wird die mechanische Festigkeit des Kristalls verbessert und, insbesondere bei einer hohen Temperatur, bei der ein thermoelektrisches Element verwendet wird, hoch beibehalten, so dass das Kristall mechanisch stabil unter einer Arbeitsumgebung des Elements ist, und demzufolge kann eine Verschlechterung des Elements unterdrückt werden.
  • Diese Funktionen werden noch mehr in dem Fall verbessert, bei dem der Kristall-Ingot ein Einkristall ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen der thermischen Leitfähigkeit jedes der SixGe1–x-Kristalle mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und der Temperatur darstellt;
  • 2 zeigt eine grafische Darstellung, die die Art und Weise darstellt, wie sich die thermische Widerstandsfähigkeit des SixGe1–x-Kristalls entsprechend dem Wert von x auf der Seite der niedrigeren Temperatur (20°C) und der Seite der höheren Temperatur (600°C) der jeweiligen zwei Übergänge ändert;
  • 3 zeigt eine grafische Darstellung, die die Änderung in der elektrischen Leitfähigkeit des SixGe1–x-Kristalls gegenüber der Temperatur darstellt;
  • 4 zeigt eine grafische Darstellung, die die Änderung der elektrischen Eigenleitfähigkeit und der Bandspalt-Energie des SixGe1–x-Kristalls bei 600°C entsprechend der Zusammensetzung davon darstellt;
  • 5 zeigt eine grafische Darstellung, die die Änderung in dem Seebeck-Koeffizienten des SixGe1–x-Kristalls gegenüber der Temperatur darstellt;
  • 6 zeigt eine grafische Darstellung, die die Abhängigkeit des Seebeck-Koeffizienten des SixGe1–x-Kristalls gegenüber der Zusammensetzung bei 600°C darstellt;
  • 7 zeigt eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Güteindex jedes von verschiedenen, thermoelektrischen Elementen und der Temperatur darstellt; und
  • 8 zeigt eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Seebeck-Koeffizienten und der elektrischen Leitfähigkeit des SixGe1–x-Kristalls bei 600°C darstellt.
  • Bester Modus zur Ausführung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der folgenden Beispiele, die als erläuternd, im Gegensatz zu einschränkend, angesehen werden sollten, beschrieben.
  • Beispiel 1
  • Unter Verwendung einer Kristallziehvorrichtung wurden Si und Ge zusammen mit Dotiermitteln in einem Quarztiegel geschmolzen und ein SiGe-Kristall wurde aus der Schmelze in einer Argongas-Strömung bei 1 atm unter einer Ziehgeschwindigkeit, die von 1 bis 10 mm/Stunde reichte, mit einem Si-Einkristall als ein Keim-Kristall gezogen. Wie bei dem SiGe-Kristall wurden sieben Kristalle, dargestellt in Tabelle 1, mit dem Wert von x von SixGe1–x, der zwischen 0,01 und 0,99 variierte, gezogen. Größen der Kristallkörner, die jedes Kristall bildeten, waren 5 × 10–5 mm3 oder mehr (ungefähr 50 μm oder mehr im durchschnittlichen Durchmesser). In der Probe Nr. 5 wurde Ga für den Zweck dotiert, ein Kristall vom P-Typ zu erhalten.
  • Tabelle 1 gezogene SiGe-Kristalle
    Figure 00050001
  • Messung der thermischen Leitfähigkeit
  • Die gezogenen Kristalle wurden in scheibenförmige Proben mit 10 mm im Durchmesser und 1 mm in der Dicke unterteilt, und unter Verwendung der Proben wurde die thermische Leitfähigkeit mittels eines Laser-Flash-Verfahrens gemessen. Das Laser-Flash-Verfahren ist dasjenige, die thermische Leitfähigkeit auf der Basis der Temperaturänderung auf eine rückseitigen Fläche der Probe dann zu messen, wenn momentan ein Laser-Strahl auf die vordere Fläche davon aufgebracht wird.
  • 1 stellt die Beziehung zwischen der thermischen Leitfähigkeit jeder der SixGe1–x-Kristall-Proben Nr'n. 1 bis 7 mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und der Temperatur dar. Anhand der grafischen Darstellung ist zu sehen, dass die thermische Leitfähigkeit jedes der gemischten Kristalle kleiner im Vergleich zu Si und Ge bei irgendeiner Temperatur ist.
  • 2 zeigt die Art und Weise, wie sich die thermische Widerstandsfähigkeit (ein Umkehrwert der thermischen Leitfähigkeit) des SixGe1–x-Kristalls gemäß dem Wert von x bei 20°C und 600°C, als typische Beispiele der Temperaturen auf der niedrigeren und höheren Seite, von jeweiligen zwei Übergängen ändert, die maximal wird, wenn x ungefähr 0,6 beträgt. Es wird angenommen, dass dies durch eine Photonen-Streuung verursacht wird. Die Hinzugabe von Ga hebt die thermische Widerstandsfähigkeit leicht an (der schwarze Kreis und das schwarze Dreieck in 2). Je höher die Konzentration von Ga ist, umso eine höhere thermische Widerstandsfähigkeit wird erwartet. Die spezifische Wärme erhöht sich mit einer Erhöhung der Si-Komponenten.
  • Messung der elektrischen Leitfähigkeit
  • Proben mit 3 × 1 × 10 mm3 wurden aus gezogenen Kristallen präpariert, um die elektrische Leitfähigkeit mittels des Vier-Punkt-Sonden-Verfahrens zu messen, bei dem vier Sonden in einer Linie auf der Probe platziert werden und Strom durch die äußeren zwei Sonden hindurchgeführt wird und das Potenzial, entwickelt über die inneren zwei Sonden, gemessen wird.
  • Die Änderung in der elektrischen Leitfähigkeit gegenüber der Temperatur ist in 3 dargestellt. In den meisten Proben erhöht sich die elektrische Leitfähigkeit exponenziell mit der Temperatur bei 100 bis 200°C und höher. Die Probe, der Ga hinzugefügt ist, zeigt einen nahezu konstanten Wert der elektrischen Leitfähigkeit bis zu einer hohen Temperatur. Es wird erwartet, dass die Zugabe von Ga mit einer höheren Konzentration zu einem höheren und konstanten Wert der elektrischen Leitfähigkeit bis zu einer hohen Temperatur führt.
  • Die Änderung in der elektrischen Eigenleitfähigkeit bei 600°C gemäß der Zusammensetzung ist in 4 dargestellt. Es ist zu sehen, dass, je mehr Ge vorhanden ist, desto höher die elektrische Leitfähigkeit wird. Allerdings kann, falls Verunreinigungen bzw. Störstellen unter einer hohen Konzentration hinzugefügt werden, ein hoher Wert der elektrischen Leitfähigkeit sogar in einem an Si reichen Kristall erhalten werden kann. Weiterhin ist die Abhängigkeit des Bandspalts gegenüber der Zusammensetzung auch dargestellt. Messung des Seebeck-Koeffizienten Die gezogenen Kristalle wurden in scheibenförmige Proben mit 10 mm im Durchmesser und 1 mm in der Dicke unterteilt, und unter Verwendung der Proben wurde der Seebeck-Koeffizient mittels eines Temperatur-Differenz-Verfahrens gemessen. Das Temperatur-Differenz-Verfahren ist dasjenige, eine thermo-elektromotorische Kraft, erzeugt zwischen beiden Kontaktflächen einer Probe, gehalten zwischen thermischen Blöcken unterschiedlicher Temperaturen, zu messen.
  • 5 stellt die Änderung in dem Seebeck-Koeffizienten gegenüber der Temperatur dar. In den nicht dotierten Kristallen ändert sich der Seebeck-Koeffizient merkbar von einem positiven Wert (ein Halbleiter vom P-Typ) zu einem negativen Wert (ein Halbleiter von N-Typ oder einen Eigen-Halbleiter-Bereich) mit Proben von 0,6 bis 0,8 in der Zusammensetzung, wobei die Werte jeweils hoch sind. In der Probe, bei der Ga hinzugefügt ist, erhöht sich der Seebeck-Koeffizient monoton mit der Temperatur.
  • 6 stellt die Abhängigkeit des Seebeck-Koeffizienten gegenüber der Zusammensetzung bei 600°C dar. In der Zusammensetzung von ungefähr 0,8 wird eine großer, absoluter Wert davon erwartet. Je höher die Störstellen-Konzentration von Ga ist, desto niedriger wird der Seebeck-Koeffizient, so dass die optimale Konzentration an Ga notwendigerweise in der praktischen Benutzung untersucht wird. In der Zusammensetzung von ungefähr 0,1 bis 0,5 ist die Differenz in der Mobilität zwischen Elektronen und Löchern in der Zusammensetzung ungefähr 0,1 bis 0,5 gering, und demzufolge kann ein hoher Wert des Seebeck-Koeffizienten nicht erwartet werden.
  • Güteindex Z
  • Um einen hohen Güteindex zu erhalten, ist es erwünscht, dass die thermische Leitfähigkeit niedrig ist, allerdings sind sowohl die elektrische Leitfähigkeit als auch der Seebeck-Koeffizient hoch; allerdings sind diese Werte zuerst durch die Messung der Erfinder bekannt geworden, und im Hinblick auf die Arbeitsbedingungen (ein Temperaturbereich) können eine Zusammensetzung von SixGe1–x (ein Wert von x) und eine Dotiermittel-Konzentration in einer solchen Art und Weise bestimmt werden, dass der Wert des Güteindex so hoch wie möglich wird.
  • Die elektrische Leitfähigkeit ändert sich entsprechend den Mengen der hinzugefügten Dotiermittel und erhöht sich nahezu im Verhältnis zu einer Konzentration davon. Andererseits verringert sich der Seebeck-Koeffizient mit einer Dotiermittelkonzentration, und es ist bekannt gewesen, dass der Bereich von 1018 bis 1020 (/cm3) mit ungefähr 1019/cm3 als die Mitte theoretisch bevorzugt ist, um einen hohen Güteindex zu erhalten, so dass ein SiGe-Kristall mit einer Dotiermittel-Konzentration bei diesem Niveau ein bevorzugtes Material, vom praktischen Gesichtspunkt aus gesehen, ist.
  • Beispiel 2
  • Unter Änderung einer Konzentration des Ga-Dotiermittels wurden vier Arten von SiGe-Kristallen, dargestellt in Tabelle 2, gezogen und die elektrische Leitfähigkeit und der Seebeck-Koeffizient, beide bei 600°C, wurden mittels derselben Messverfahren wie im Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in 8 dargestellt.
  • Durchschnittliche Korndurchmesser der Proben B und D waren ungefähr 50 μm und ungefähr 200 μm, jeweils, und unter der Annahme, dass diese Korn-Formen sphärisch sind, sind die Volumina davon ungefähr 6,5 × 10–5 mm3 und ungefähr 4,2 × 10–3 mm3 jeweils.
  • Tabelle 2
    Figure 00080001
  • Möglichkeit einer industriellen Nutzung
  • Wie vorstehend beschrieben ist, werden, gemäß dem SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall der vorliegenden Erfindung, große Vorteile dahingehend realisiert, dass der Güteindex für das thermoelektrische Element verbessert werden kann, dass das Kristall ausgezeichnet in der Bearbeitbarkeit ist, und dass weder eine Verschlechterung in den Charakteristika noch ein Reißen während einer Verwendung auftritt.

Claims (20)

  1. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot, dadurch gekennzeichnet, dass Kristallkörner, die den Kristall-Ingot bilden, 5 × 10–5 mm3 oder mehr im Volumen sind.
  2. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot mittels eines Ziehverfahrens hergestellt ist.
  3. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot einen absoluten Wert des Seebeck-Koeffizienten in dem Bereich von 100 bis 700 μV/K ist.
  4. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot einen absoluten Wert des Seebeck-Koeffizienten in dem Bereich von 100 bis 700 μV/K besitzt.
  5. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot einen Wert der thermischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 1 bis 20 W/m·K besitzt.
  6. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot einen Wert der thermischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 1 bis 20 W/m·K besitzt.
  7. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot einen Wert der elektrischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 101 bis 105 W/Ω·m besitzt.
  8. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot einen Wert der elektrischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 101 bis 105 W/Ω·m besitzt.
  9. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot einen absoluten Wert des Seebeck-Koeffizienten in dem Bereich von 100 bis 700 μV/K, einen Wert der thermischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 1 bis 20 W/m·K und einen Wert der elektrischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 101 bis 105 W/Ω·m besitzt.
  10. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot einen absoluten Wert des Seebeck-Koeffizienten in dem Bereich von 100 bis 700 μV/K, einen Wert der thermischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 1 bis 20 W/m·K und einen Wert der elektrischen Leitfähigkeit in dem Bereich von 101 bis 105 W/Ω·m besitzt.
  11. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot einen Wert von x in dem Bereich von 0,6 bis 0,8 besitzt.
  12. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot einen Wert von x in dem Bereich von 0,6 bis 0,8 besitzt.
  13. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element, ausgewählt von B, Al oder Ga, zu dem Kristall-Ingot hinzugefügt ist.
  14. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element, ausgewählt aus B, Al oder Ga, zu dem Kristall-Ingot hinzugefügt ist.
  15. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element, ausgewählt aus P, As, oder Sb, zu dem Kristall-Ingot hinzugefügt ist.
  16. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element, ausgewählt aus P, As, oder Sb, zu dem Kristall-Ingot hinzugefügt ist.
  17. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kristall-Ingot ein Einkristall-Ingot ist.
  18. SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingot nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kristall ein Einkristall-Ingot ist.
  19. Thermoelektrisches Element, gekennzeichnet durch Verwendung des SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingots nach Anspruch 1.
  20. Thermoelektrisches Element, gekennzeichnet durch Verwendung des SixGe1–x-(0 < x < 1)-Kristall-Ingots nach Anspruch 2.
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