JPH03201577A - Ｂｉ―Ｓｂ―Ｔｅ―Ｓｅ系熱電半導体材料の製法 - Google Patents
Ｂｉ―Ｓｂ―Ｔｅ―Ｓｅ系熱電半導体材料の製法Info
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- JPH03201577A JPH03201577A JP1343205A JP34320589A JPH03201577A JP H03201577 A JPH03201577 A JP H03201577A JP 1343205 A JP1343205 A JP 1343205A JP 34320589 A JP34320589 A JP 34320589A JP H03201577 A JPH03201577 A JP H03201577A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｅ産業上の利用分野コ
この発明は、熱感応素子として利用されるＢ１Ｓｂ−Ｔ
ｅ”Ｓｅ系熱電半導体材料の製法に関し、固溶体粉末の
粒径を揃えるとともに固溶体粉末間の凝集を解くことに
より、熱電特性に優れた熱電半導体材料を提供するよう
にした乙のである。
ｅ”Ｓｅ系熱電半導体材料の製法に関し、固溶体粉末の
粒径を揃えるとともに固溶体粉末間の凝集を解くことに
より、熱電特性に優れた熱電半導体材料を提供するよう
にした乙のである。
Ｅ従来の技術］
２種以上の元素を混合して得られる固溶体結晶に、種々
の不純物をドープしてなる化合物半導体のうち、ＢＬＴ
ｅ３．Ｓｂ２Ｔｅｓ、ＢｉｚＳｅ３等に代表され、一般
式Ｖ−Ｗで示される化合物半導体は熱電特性を示すこと
が知られているので、従来から熱電冷却や熱電発電の材
料として広く用いられている。
の不純物をドープしてなる化合物半導体のうち、ＢＬＴ
ｅ３．Ｓｂ２Ｔｅｓ、ＢｉｚＳｅ３等に代表され、一般
式Ｖ−Ｗで示される化合物半導体は熱電特性を示すこと
が知られているので、従来から熱電冷却や熱電発電の材
料として広く用いられている。
この種の化合物半導体は、ノーマルフリージング法、ゾ
ーンメルティング法、チョクラルスキー法等に代表され
る結晶インゴット法、あるいは膜状素子法、粉末焼結法
等の各種製法によって得ることができる。
ーンメルティング法、チョクラルスキー法等に代表され
る結晶インゴット法、あるいは膜状素子法、粉末焼結法
等の各種製法によって得ることができる。
［発明が解決しようとする課題］
ところが結晶インゴット法は、大量生産に適さないばか
りでなく、得られる熱電半導体材料の熱的および電気的
物性が不均一となる。さらに結晶インゴット法によって
得られた熱電半導体材料は、著しＬ）へき間性を有して
おり、加工時にワレやカケが生して、製品歩溜か低いと
いう不都合かあった。
りでなく、得られる熱電半導体材料の熱的および電気的
物性が不均一となる。さらに結晶インゴット法によって
得られた熱電半導体材料は、著しＬ）へき間性を有して
おり、加工時にワレやカケが生して、製品歩溜か低いと
いう不都合かあった。
また膜状素子法では、得られる＃Ｉ電電導導体材料熱電
特性が低いうえに、通常の熱電モジュールの作成に適さ
ないという問題があった。
特性が低いうえに、通常の熱電モジュールの作成に適さ
ないという問題があった。
粉末焼結法は、素子のサイズおよび断面形状を任意？こ
選択することができるうえ？こ、へき同性の問題が起こ
りにくくなるという利点がある反面、焼結密度を上げる
ことが困難である。そして焼結密度があがらないために
、半田付けを行った場合に、内部に半田が含浸されて熱
電特性を低下させる原因となるという問題があった。さ
らに組織内に微細な孔を均一に形成することができない
ためにドーピング制御が困難であることから、半導体内
のキャリア濃度を一定にするのが困難となり、その結果
、十分な熱雷特性が得られないという不都合もあった。
選択することができるうえ？こ、へき同性の問題が起こ
りにくくなるという利点がある反面、焼結密度を上げる
ことが困難である。そして焼結密度があがらないために
、半田付けを行った場合に、内部に半田が含浸されて熱
電特性を低下させる原因となるという問題があった。さ
らに組織内に微細な孔を均一に形成することができない
ためにドーピング制御が困難であることから、半導体内
のキャリア濃度を一定にするのが困難となり、その結果
、十分な熱雷特性が得られないという不都合もあった。
この発明は上記課題を解決するためになされたもので、
ドーピング制御が容易であり、へき開破壊の起こりにく
い緻密な構造とすることにより、優れた熱電特性を示す
Ｂ１−５ｔｒ−Ｔｅ−５ｅ系熱電半導体材料が得られる
製法を提供することを目的としている。
ドーピング制御が容易であり、へき開破壊の起こりにく
い緻密な構造とすることにより、優れた熱電特性を示す
Ｂ１−５ｔｒ−Ｔｅ−５ｅ系熱電半導体材料が得られる
製法を提供することを目的としている。
１課題を解決するための手段］
この発明のＢ１−８ｂ−Ｔｅ−Ｓｅ系熱電半導体材料の
製法は、所望組成となるようにＢｉ、ＳｂとＴｅ。
製法は、所望組成となるようにＢｉ、ＳｂとＴｅ。
Ｓｅ等の添加元素とを混合し、加熱溶融せしめる加熱工
程と、冷却して固溶体のインゴットを形成する冷却工程
と、該インゴットを粉砕して粒径３０〜２００μｍの固
溶体粉末とする粉砕工程と、この固溶体粉末を有機溶媒
により洗浄する洗浄工程と、成形工程と、焼結工程とを
具備することを解決手段とした。
程と、冷却して固溶体のインゴットを形成する冷却工程
と、該インゴットを粉砕して粒径３０〜２００μｍの固
溶体粉末とする粉砕工程と、この固溶体粉末を有機溶媒
により洗浄する洗浄工程と、成形工程と、焼結工程とを
具備することを解決手段とした。
Ｅ作用コ
固溶体粉末の粒径を３０〜２００μｍに調節することに
より粗大粒子を除去するとともに、固溶体粉末を有機溶
媒によって洗浄して、各固溶体間の凝集を解くとともに
微粉末を除去する。このように粒径が揃って凝集の無い
固溶体粉末を焼結させるので、均質で焼結密度の高い熱
電半導体材料を得ることができる。
より粗大粒子を除去するとともに、固溶体粉末を有機溶
媒によって洗浄して、各固溶体間の凝集を解くとともに
微粉末を除去する。このように粒径が揃って凝集の無い
固溶体粉末を焼結させるので、均質で焼結密度の高い熱
電半導体材料を得ることができる。
以下、この発明の詳細な説明する。
この発明によって製造される熱電半導体材料は、一般式
Ｖ−”／Ｉ（たたし、ＶはＳ ｂ、Ｂ ｉ等の周期率表
ｖｂ族元素の１種以上を示し、■はＳｅ、Ｔｅ等の周期
率表ｖｔｂ族元素の１種以上を示す。）で示される組成
のもののうち、Ｂｉおよびｓｂを主成分とする固溶体結
晶にＴｅ、Ｓｅ等をドーピングしてなるＢ１Ｓｂ−Ｔｅ
−Ｓｅ系の化合物半導体である。この組成を例示すれば
Ｐ型の熱電半導体材料としては２５ＩＩｌｏＩ％Ｂ ｉ
２Ｔ ｅ３−７５ ｍ０１％ＳｂｔＴｅｓに対して０〜
８ｗｔ％のＴｅを添加したものや、Ｎ型としては７５ｍ
ｏ１％Ｂ ｉｔＴ ｅ３−２５ ｍｏ１％Ｂ１１Ｓｅ３
に対して０．０４ｗｔ％のＳｂＩ３を添加したものなど
である。
Ｖ−”／Ｉ（たたし、ＶはＳ ｂ、Ｂ ｉ等の周期率表
ｖｂ族元素の１種以上を示し、■はＳｅ、Ｔｅ等の周期
率表ｖｔｂ族元素の１種以上を示す。）で示される組成
のもののうち、Ｂｉおよびｓｂを主成分とする固溶体結
晶にＴｅ、Ｓｅ等をドーピングしてなるＢ１Ｓｂ−Ｔｅ
−Ｓｅ系の化合物半導体である。この組成を例示すれば
Ｐ型の熱電半導体材料としては２５ＩＩｌｏＩ％Ｂ ｉ
２Ｔ ｅ３−７５ ｍ０１％ＳｂｔＴｅｓに対して０〜
８ｗｔ％のＴｅを添加したものや、Ｎ型としては７５ｍ
ｏ１％Ｂ ｉｔＴ ｅ３−２５ ｍｏ１％Ｂ１１Ｓｅ３
に対して０．０４ｗｔ％のＳｂＩ３を添加したものなど
である。
なおＰ型の熱電半導体材料の固溶体結晶に１〜８ｗｔ％
のＴｅを添加するのは、Ｔｅの蒸気圧が高く、加熱溶融
時のＴｅの消耗が激しく、固溶体の組成比率が変化しや
すいためである。そしてＴｅの格子点に侵入している一
Ｂｉおよびｓｂ元素等のｖｂ族元素を過剰のＴｅによっ
て追い出し、正孔の易動度を増加させることができるん
めである。さらに過剰Ｔｅが結晶中でドナーとして作用
し、固溶体結晶中の過剰な正孔を中和し、正孔濃度を最
適状態に近くできるためである。
のＴｅを添加するのは、Ｔｅの蒸気圧が高く、加熱溶融
時のＴｅの消耗が激しく、固溶体の組成比率が変化しや
すいためである。そしてＴｅの格子点に侵入している一
Ｂｉおよびｓｂ元素等のｖｂ族元素を過剰のＴｅによっ
て追い出し、正孔の易動度を増加させることができるん
めである。さらに過剰Ｔｅが結晶中でドナーとして作用
し、固溶体結晶中の過剰な正孔を中和し、正孔濃度を最
適状態に近くできるためである。
また得られる熱電半導体材料の結晶粒径は５０〜２５０
μｍ１特に８０〜１８０μＭの範囲であることが望まし
い。結晶粒径が５０μｍ未満であると粒界が多くなると
ともに、粒界の分布が不均一となり、ドーピング制御が
困難となる。逆に２５０μ町を越えると結晶粒界が大き
くなりすぎて、結晶のへき開破壊が起こりやすくなり、
加工時にカケやワレ等が発生し、機械的強度が低下する
ためである。
μｍ１特に８０〜１８０μＭの範囲であることが望まし
い。結晶粒径が５０μｍ未満であると粒界が多くなると
ともに、粒界の分布が不均一となり、ドーピング制御が
困難となる。逆に２５０μ町を越えると結晶粒界が大き
くなりすぎて、結晶のへき開破壊が起こりやすくなり、
加工時にカケやワレ等が発生し、機械的強度が低下する
ためである。
このような熱電半導体材料を製造するにあたっては、ま
ず所望組成となるようにＢｉ（ビスマス）、Ｓｂ（アン
チモン）等のｖｂ族元素の１Ｍ以上と、Ｔｅ（テルル）
、Ｓｅ（セレン）等のｖｔｂ族元素の１種以上とを、そ
れぞれ秤量した後に混合する。各元素の混合比率は熱電
半導体材料の用途等によって適宜選択される。なお上記
原料はいずれも高純度金属であり、少なくとも純度９９
．９９％以上であることが好ましい。ついでこの混合物
を溶融加熱し、さらに急冷して固溶体とする。これには
上記混合物を石英管等内に投入し、真空ポンプ等により
脱気した後に封止し、この管を８００℃で１時間加熱し
つつ、十分に撹拌した後、空冷する方法等を用いること
ができる。
ず所望組成となるようにＢｉ（ビスマス）、Ｓｂ（アン
チモン）等のｖｂ族元素の１Ｍ以上と、Ｔｅ（テルル）
、Ｓｅ（セレン）等のｖｔｂ族元素の１種以上とを、そ
れぞれ秤量した後に混合する。各元素の混合比率は熱電
半導体材料の用途等によって適宜選択される。なお上記
原料はいずれも高純度金属であり、少なくとも純度９９
．９９％以上であることが好ましい。ついでこの混合物
を溶融加熱し、さらに急冷して固溶体とする。これには
上記混合物を石英管等内に投入し、真空ポンプ等により
脱気した後に封止し、この管を８００℃で１時間加熱し
つつ、十分に撹拌した後、空冷する方法等を用いること
ができる。
ついで上記固溶体を粉砕して固溶体粉末とし、その粒径
が３０〜２００μｍとなるように整粒する。粉砕にはヘ
ンシェルミキサー、ハイブリッドミル等の粉砕機を用い
ることができる。またこの粉砕は大気中で行っても良い
が、固溶体粉末表面の酸化を防止する目的から不活性ガ
ス中で行うことが好ましい。固溶体粉末の整粒はフルイ
等を用いて行うことができ、粒径が３０〜２００μｍ１
好ましくは７０〜１５０μｍの範囲内となるようにする
。粒径が３０μｍ未満であると、焼結後の固溶体結晶の
粒界が非常に多くなり、ドーピング制御が困難となる。
が３０〜２００μｍとなるように整粒する。粉砕にはヘ
ンシェルミキサー、ハイブリッドミル等の粉砕機を用い
ることができる。またこの粉砕は大気中で行っても良い
が、固溶体粉末表面の酸化を防止する目的から不活性ガ
ス中で行うことが好ましい。固溶体粉末の整粒はフルイ
等を用いて行うことができ、粒径が３０〜２００μｍ１
好ましくは７０〜１５０μｍの範囲内となるようにする
。粒径が３０μｍ未満であると、焼結後の固溶体結晶の
粒界が非常に多くなり、ドーピング制御が困難となる。
さらに固溶体粉末間での凝集が起こりやすくなるととも
に、粉末表面が酸化されやすくなり、焼結性が低下する
ので好ましくない。また粒径２００μｍを越えると、粉
末の成形性が悪く、焼結密度が低下するので好ましくな
い。
に、粉末表面が酸化されやすくなり、焼結性が低下する
ので好ましくない。また粒径２００μｍを越えると、粉
末の成形性が悪く、焼結密度が低下するので好ましくな
い。
次に、整粒された上記固溶体粉末を洗浄し、十分に乾燥
する。この洗浄工程は上記粉砕工程にて固溶体粉末の表
面に付着する不純物や、整粒によって除去不可能な微粉
末を除去するとともに、固溶体粉末どうしの凝集を解く
ためのものであって、超音波洗浄器を用いると非常に有
効である。この時の洗浄液としては、固溶体粉末と反応
しない有機溶媒であれば特に限定されないが、エチルア
ルコール、アセトン等が好適である。このように固溶体
を粉砕、整粒した後に、洗浄すること１こよって、固溶
体粉末の焼結性を向上させることができる。
する。この洗浄工程は上記粉砕工程にて固溶体粉末の表
面に付着する不純物や、整粒によって除去不可能な微粉
末を除去するとともに、固溶体粉末どうしの凝集を解く
ためのものであって、超音波洗浄器を用いると非常に有
効である。この時の洗浄液としては、固溶体粉末と反応
しない有機溶媒であれば特に限定されないが、エチルア
ルコール、アセトン等が好適である。このように固溶体
を粉砕、整粒した後に、洗浄すること１こよって、固溶
体粉末の焼結性を向上させることができる。
次に、十分に乾燥された上記固溶体粉末を１〜５ｔ／ｃ
−の圧力で圧縮成形し、所望形状の粉末成形体とした後
、焼結する。焼結の際に上記粉末成形体が酸化されない
ように、まず石英等の容器内に粉末成形体を投入し、こ
れを真空ポンプ等により空気を排気した後、封止する。
−の圧力で圧縮成形し、所望形状の粉末成形体とした後
、焼結する。焼結の際に上記粉末成形体が酸化されない
ように、まず石英等の容器内に粉末成形体を投入し、こ
れを真空ポンプ等により空気を排気した後、封止する。
そしてこの容器内に封止された粉末成形体を、容器ごと
加熱し、炉冷する。加熱条件は、製造すべき熱電半導体
材料の組成およびその特性等によって適宜選択されるが
、たとえば４００℃、２時間等である。
加熱し、炉冷する。加熱条件は、製造すべき熱電半導体
材料の組成およびその特性等によって適宜選択されるが
、たとえば４００℃、２時間等である。
このようにして得られた熱電半導体材料は、粉砕、整粒
工程によって粒径が揃えられ、かつ洗浄工程によって粉
末間の凝集が解かれた状態の固溶体粉末を焼結してなる
ものであるので、均質でかつ焼結密度の高いものとなる
。よってドーピング制御が行い易く、所望の熱電特性を
得ることができる。さらに結晶粒界が適当であるので、
結晶間でのへき閘破壊が起こりにくくなり、機械的強度
の高いものとなり、被削性が良好となり、製品化の際の
加工性も向上し、製品少滴を向上させることができる。
工程によって粒径が揃えられ、かつ洗浄工程によって粉
末間の凝集が解かれた状態の固溶体粉末を焼結してなる
ものであるので、均質でかつ焼結密度の高いものとなる
。よってドーピング制御が行い易く、所望の熱電特性を
得ることができる。さらに結晶粒界が適当であるので、
結晶間でのへき閘破壊が起こりにくくなり、機械的強度
の高いものとなり、被削性が良好となり、製品化の際の
加工性も向上し、製品少滴を向上させることができる。
［実施例コ
（実施例１）
純度９９．９９％以上の高純度ビスマス、テルル、アン
チモンを、２５ｍｏ１％Ｂ ＬＴ ｅ３−７５ ｍｏ１
％Ｓ ｂｚＴ ｅ３４ ｗｔ％Ｔ、ｅ（Ｐ型）の組成と
なるように、それぞれ所定量秤量し混合物とした後、石
英管内に投入し、真空ポンプで管内の空気を十分に排気
した後、封止した。この石英管を８００℃で１時間加熱
して、上記混合物を溶解して撹拌した後、空冷して固溶
体のインゴットを得た。
チモンを、２５ｍｏ１％Ｂ ＬＴ ｅ３−７５ ｍｏ１
％Ｓ ｂｚＴ ｅ３４ ｗｔ％Ｔ、ｅ（Ｐ型）の組成と
なるように、それぞれ所定量秤量し混合物とした後、石
英管内に投入し、真空ポンプで管内の空気を十分に排気
した後、封止した。この石英管を８００℃で１時間加熱
して、上記混合物を溶解して撹拌した後、空冷して固溶
体のインゴットを得た。
このインゴットを不活性ガス雰囲気のヘンシェルミキサ
ーで粉砕して固溶体粉末とした後、この固溶体粉末をフ
ルイを用いて粒径が３０〜２００μｍとなるように整粒
した。ついでこの整粒された固溶体粉末を、エチルアル
コールと共に超音波洗浄器内に入れて洗浄した後、十分
に乾燥させた。
ーで粉砕して固溶体粉末とした後、この固溶体粉末をフ
ルイを用いて粒径が３０〜２００μｍとなるように整粒
した。ついでこの整粒された固溶体粉末を、エチルアル
コールと共に超音波洗浄器内に入れて洗浄した後、十分
に乾燥させた。
ついでこの固溶体粉末を５ｃｍ角の立方体の粉末成形体
となるように１〜５ｔｏｎ／ｃ−の圧力で圧縮成形し、
石英製の容器内に入れて真空排気して封止した。
となるように１〜５ｔｏｎ／ｃ−の圧力で圧縮成形し、
石英製の容器内に入れて真空排気して封止した。
そしてこの粉末成形体を容器ごと加熱し、焼結させた後
、炉冷して実施例１の熱電半導体材料を得た。この際の
加熱条件は４００°Ｃ１２時間とした。
、炉冷して実施例１の熱電半導体材料を得た。この際の
加熱条件は４００°Ｃ１２時間とした。
（比較例Ｉ）
上記実施例１と同様の組成となるように、純度９９．９
９％以上の高純度ビスマス、テルル、アンチモンを秤量
した後、加熱して固溶体とした。
９％以上の高純度ビスマス、テルル、アンチモンを秤量
した後、加熱して固溶体とした。
この固溶体を粉砕して固溶体粉末とした後、直ちに圧縮
成形して５ｃｍ角の立方体の粉末成形体とし、実施例１
と同条件で焼結させて比較例１の熱電半導体材料を得た
。なお、焼結前の固溶体粉末の粒径は実施例１と同様に
７０〜１５０μｍとした。
成形して５ｃｍ角の立方体の粉末成形体とし、実施例１
と同条件で焼結させて比較例１の熱電半導体材料を得た
。なお、焼結前の固溶体粉末の粒径は実施例１と同様に
７０〜１５０μｍとした。
（実施例２）
純度９９．９９％以上の高純度ビスマス、テルル、セレ
ンを、７５ｍｏ１％Ｂ ＬＴ ｅｆｆ −２５ｍｏ１％
ＢＬＳｅ３−０．０４ｗｔ％Ｓｂ１３（Ｎ型）の組成と
なるように、それぞれ所定量秤量し、固溶体粉末の粒径
を８０〜１８０μｍとした以外は上記実施例１と全く同
様にして、実施例２の熱電半導体材料を得た。
ンを、７５ｍｏ１％Ｂ ＬＴ ｅｆｆ −２５ｍｏ１％
ＢＬＳｅ３−０．０４ｗｔ％Ｓｂ１３（Ｎ型）の組成と
なるように、それぞれ所定量秤量し、固溶体粉末の粒径
を８０〜１８０μｍとした以外は上記実施例１と全く同
様にして、実施例２の熱電半導体材料を得た。
（比較例２）
上記実施例２と同様の組成となるように、純度９９．９
９％以上の高純度ビスマス、テルル、セレンを秤量した
後、加熱して固溶体とした。この固溶体を粉砕して固溶
体粉末とした後、直ちに圧縮成形して５ｃｍ角の立方体
の粉末成形体とした後、実施例１と同条件で焼結させて
比較例２の熱電半導体材料を得た。なお焼結前の固溶体
粉末の粒径は５〜１８０μｍとした。
９％以上の高純度ビスマス、テルル、セレンを秤量した
後、加熱して固溶体とした。この固溶体を粉砕して固溶
体粉末とした後、直ちに圧縮成形して５ｃｍ角の立方体
の粉末成形体とした後、実施例１と同条件で焼結させて
比較例２の熱電半導体材料を得た。なお焼結前の固溶体
粉末の粒径は５〜１８０μｍとした。
（比較例３）
上記実施例１と同様の組成となるように、純度９９．９
９％以上の高純度ビスマス、テルル、アンチモンを秤量
した後、加熱して固溶体とした。
９％以上の高純度ビスマス、テルル、アンチモンを秤量
した後、加熱して固溶体とした。
この固溶体を粉砕して粒径が３０μｍ未満となるように
した以外は、実施例！と同条件で焼結させて比較例Ｉの
熱電半導体材料を得た。
した以外は、実施例！と同条件で焼結させて比較例Ｉの
熱電半導体材料を得た。
（比較例４）
上記実施例１と同様の組成となるように、純度９９．９
９％以上の高純度ビスマス、テルル、アンチモンを秤量
した後、加熱して固溶体とした。
９％以上の高純度ビスマス、テルル、アンチモンを秤量
した後、加熱して固溶体とした。
この固溶体を粉砕して粒径が２００μｍより太きくなる
ように調節した以外は、実施例Ｉと同条件で焼結させて
比較例１の熱電半導体材料を得た。
ように調節した以外は、実施例Ｉと同条件で焼結させて
比較例１の熱電半導体材料を得た。
（試験例）
上記実施例■、実施例２、比較例１ないし比較例４の各
熱電半導体材料の結晶粒径、熱電特性、空孔率、被削性
を測定し、第１表に併せて示した。
熱電半導体材料の結晶粒径、熱電特性、空孔率、被削性
を測定し、第１表に併せて示した。
熱電特性は各熱電半導体材料の両端に温度差を与えるこ
とにより発生する熱起電力によって評価した。
とにより発生する熱起電力によって評価した。
空孔率は（（固溶体の密度）−（焼結体の密度））／（
固溶体の密度）Ｘ Ｉ ＯＯの式に従って求めた。
固溶体の密度）Ｘ Ｉ ＯＯの式に従って求めた。
被削性は砥石をドレッシングした後、片面ラップした各
熱電半導体材料（５ｃｍ角）に溝入れ加工を施して、ラ
ップ面上５ｍｍの長さの領域をそれぞれ検鏡して発生し
たチッピングの大きさで評価し、チッピングの発生が無
かったものを○、有ったものを×で示した。なおダイシ
ング条件は砥石；ＳＤ １５００Ｍ（５２ｍｍφＸ４０
ｍｍφｘＯ，２７ｍｍｔ）切込み量：０．５ｍｍ、切込
み速度：０．４ｍｎ＋／秒、砥石回転数：３万回とした
。
熱電半導体材料（５ｃｍ角）に溝入れ加工を施して、ラ
ップ面上５ｍｍの長さの領域をそれぞれ検鏡して発生し
たチッピングの大きさで評価し、チッピングの発生が無
かったものを○、有ったものを×で示した。なおダイシ
ング条件は砥石；ＳＤ １５００Ｍ（５２ｍｍφＸ４０
ｍｍφｘＯ，２７ｍｍｔ）切込み量：０．５ｍｍ、切込
み速度：０．４ｍｎ＋／秒、砥石回転数：３万回とした
。
第１表
上記第１表の結果から、固溶体粉末の粒径を、３０〜２
００μｍに整粒した後、有機溶媒によってこれを洗浄す
る工程を有するこの発明の製法によれば熱電特性と機械
的強度とに優れた熱電半導体材料を容易に得られること
が確認できた。
００μｍに整粒した後、有機溶媒によってこれを洗浄す
る工程を有するこの発明の製法によれば熱電特性と機械
的強度とに優れた熱電半導体材料を容易に得られること
が確認できた。
［発明の効果コ
以上説明したように、この発明のＢ１−８ｂ−ＴｅＳｅ
系熱電半導体材料の製法は、原料を溶融冷却してなる固
溶体を所定粒径に粉砕した後に、整粒して粒径の揃った
固溶体粉末とするとともに、この固溶体粉末を有機溶媒
によって洗浄して各固溶体粉末の凝集を解くようにした
ので、これら固溶体粉末を焼結させてなる熱電半導体材
料は、均質で焼結密度の高いものとなる。そしてこのよ
うにして得られた熱電半導体材料は均質であるために、
ドーピング制御が行い易く、優れた熱電特性を示すもの
となる。
系熱電半導体材料の製法は、原料を溶融冷却してなる固
溶体を所定粒径に粉砕した後に、整粒して粒径の揃った
固溶体粉末とするとともに、この固溶体粉末を有機溶媒
によって洗浄して各固溶体粉末の凝集を解くようにした
ので、これら固溶体粉末を焼結させてなる熱電半導体材
料は、均質で焼結密度の高いものとなる。そしてこのよ
うにして得られた熱電半導体材料は均質であるために、
ドーピング制御が行い易く、優れた熱電特性を示すもの
となる。
またこの発明の製法による熱電半導体材料は焼結密度が
高いので、結晶のへき開破壊が起こりにくく、被削性等
にも優れた機械的強度の高いものとなり、製品への加工
時の少滴を高くすることができる。
高いので、結晶のへき開破壊が起こりにくく、被削性等
にも優れた機械的強度の高いものとなり、製品への加工
時の少滴を高くすることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｓｅ系熱電半導体材料の製法であっ
て、 所望組成となるようにＢｉ、ＳｂとＴｅ、Ｓｅ等の添加
元素とを混合し、加熱溶融せしめる加熱工程と、冷却し
て固溶体のインゴットを形成する冷却工程と、該インゴ
ットを粉砕して粒径３０〜２００μｍの固溶体粉末とす
る粉砕工程と、この固溶体粉末を有機溶媒により洗浄す
る洗浄工程と、成形工程と、焼結工程とを具備すること
を特徴とするＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｓｅ系熱電半導体材料
の製法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1343205A JPH03201577A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | Ｂｉ―Ｓｂ―Ｔｅ―Ｓｅ系熱電半導体材料の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1343205A JPH03201577A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | Ｂｉ―Ｓｂ―Ｔｅ―Ｓｅ系熱電半導体材料の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03201577A true JPH03201577A (ja) | 1991-09-03 |
Family
ID=18359730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1343205A Pending JPH03201577A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | Ｂｉ―Ｓｂ―Ｔｅ―Ｓｅ系熱電半導体材料の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03201577A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998011612A1 (fr) * | 1996-09-13 | 1998-03-19 | Komatsu Ltd. | Materiau semi-conducteur thermoelectrique, procede de fabrication correspondant et procede de forgeage a chaud d'un module a base de ce materiau |
| WO1999046824A1 (fr) * | 1998-03-13 | 1999-09-16 | Komatsu Ltd. | Procede de production de matiere de semi-conducteur thermoelectrique |
| US7626114B2 (en) | 2006-06-16 | 2009-12-01 | Digital Angel Corporation | Thermoelectric power supply |
| US7629531B2 (en) | 2003-05-19 | 2009-12-08 | Digital Angel Corporation | Low power thermoelectric generator |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1343205A patent/JPH03201577A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998011612A1 (fr) * | 1996-09-13 | 1998-03-19 | Komatsu Ltd. | Materiau semi-conducteur thermoelectrique, procede de fabrication correspondant et procede de forgeage a chaud d'un module a base de ce materiau |
| US6274802B1 (en) | 1996-09-13 | 2001-08-14 | Komatsu Ltd. | Thermoelectric semiconductor material, manufacture process therefor, and method of hot forging thermoelectric module using the same |
| WO1999046824A1 (fr) * | 1998-03-13 | 1999-09-16 | Komatsu Ltd. | Procede de production de matiere de semi-conducteur thermoelectrique |
| US7629531B2 (en) | 2003-05-19 | 2009-12-08 | Digital Angel Corporation | Low power thermoelectric generator |
| US8269096B2 (en) | 2003-05-19 | 2012-09-18 | Ingo Stark | Low power thermoelectric generator |
| US7626114B2 (en) | 2006-06-16 | 2009-12-01 | Digital Angel Corporation | Thermoelectric power supply |
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