电子传导型半导体陶瓷制冷材料及其制备方法
专利汇可以提供电子传导型半导体陶瓷制冷材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 电子 传导型 半导体 陶瓷制冷材料及其制备方法。其材料组成为Bi2Te3、Sb2Te3、Sb2Se3、SbI3。将上述组成的各种成份按设定的比例混合后，采用陶瓷加工技术制备半导体陶瓷制冷材料。性能测试结果证明：可制备出与单晶半导体制冷材料性能相当的电子传导型(N型)半导体陶瓷制冷材料，其主要性能达到N型半导体陶瓷标准： 塞贝克系数 ：225μV/K，电导率：910Ω－1·cm－1，热导率：14.0mW/cm·K，优值系数：3.30×10－3K－1。本 发明 制法简单，制造成本较低，可应用在科学研究、军事、工业生产、日常生活等众多领域，特别是在大规模集成线路、光敏器件、功率元件、高频晶体管、电子仪器等元件和设备的冷却方面具有较广泛的实用性。，下面是电子传导型半导体陶瓷制冷材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1、一种电子传导型半导体陶瓷制冷材料，其特征在于该陶瓷制冷材料由重 量百分数为82％～92％Bi2Te3、4％～9％Sb2Te3、4％～9％Sb2Se3三项成份百分 数之和为100％的混合物，和该混合物重量0.1％～0.3％SbI3的外加掺杂剂组成。
2、如权利要求1所述的电子传导型半导体陶瓷制冷材料，其特征在于所述 掺杂剂为SbI3。
3、权利要求1所述的电子传导型半导体陶瓷制冷材料的制备方法，是将所 述的组成各成份混合后采用陶瓷加工技术制备半导体陶瓷制冷材料，其特征在 于步骤为：
(1)按所述的组成范围内设定组成计算出Bi、Te、Se、Sb及掺杂剂SbI3 的量，并分别称量后充分混合研磨，压片成型，氩气气氛下预烧；
(2)预烧后的物料经粉碎、研磨、压片成型后，进行二烧，制得所需要的 电子传导型半导体陶瓷制冷材料。
4、如权利要求3所述的制备方法，其特征在于压片成型压力为19MPa， 预烧最高温度410℃，升温速率5℃/min，270℃保温1小时，410℃保温6小时， 二烧前物料颗粒度控制在2.5μm～3.0μm，二烧最高温度420℃，升温速率6 ℃/min，420℃保温2小时，以上均在氩气保护下进行。
技术领域
本发明涉及一种电子传导型(N型)半导体陶瓷制冷材料及其制备方法， 属半导体陶瓷材料领域。
背景技术
发明内容
本发明提供的技术方案是：一种N型半导体陶瓷制冷材料，该陶瓷制冷材 料由重量百分数为82％～92％Bi2Te3、4％～9％Sb2Te3、4％～9％Sb2Se3三项成 份百分数之和为100％的混合物，和该混合物重量0.1％～0.3％SbI3的外加掺杂 剂组成。
上述的电子传导型半导体陶瓷制冷材料的掺杂剂为SbI3。
上述的电子传导型半导体陶瓷制冷材料的制备方法，是将所述组成各成份 混合后采用陶瓷加工技术制备半导体陶瓷制冷材料，其步骤为：
(1)按所述的组成范围内设定组成计算出Bi、Te、Se、Sb及掺杂剂SbI3 的量，并分别称量后充分混合研磨，压片成型，预烧；
(2)预烧后的物料经粉碎、研磨、压片成型后，进行二烧，制得所需要的 电子传导型半导体陶瓷制冷材料。
上述制备工艺的特征是：压片成型压力为19MPa，预烧最高温度410℃， 升温速率5℃/min，270℃保温1小时，410℃保温6小时，二烧前物料颗粒度 控制在2.5μm～3.0μm，二烧最高温度420℃，升温速率6℃/min，420℃保温 2小时。
性能测试结果证明：采用陶瓷制备工艺可制备出与单晶半导体制冷材料性 能相当的半导体陶瓷制冷材料，其主要性能指标达到以下水平： 样品 塞贝克系数 (μV/K) 电导率 (Ω-1·cm-1) 热导率 (mW/cm·K) 优值系数 (×10-3K-1) N型陶瓷 225 910 14.0 3.30
本发明所用原材料的利用率高，且制法简单，因而本发明的制造成本较低。
本发明的N型半导体陶瓷制冷材料性能优良，可应用在科学研究、军事、 工业生产、日常生活等众多领域，特别是大规模集成线路、光敏器件、功率元 件、高频晶体管、电子仪器等元件和设备的冷却方面具有较强的实用性。
具体实施方式
性能测试结果证明：采用陶瓷制备工艺可制备出与单晶半导体制冷材料性 能相当的N型半导体陶瓷制冷材料，所制备材料的主要性能指标如下： 样品 塞贝克系数 (μV/K) 电导率 (Ω-1·cm-1) 热导率 (mW/cm·K) 优值系数 (×10-3K-1) N型陶瓷 226 911 14.0 3.31
实施例2～实施例5： 实施例4 85％Bi2Te3+9％Sb2Te3+6％Sb2Se3外加前三 项成份量总和的0.2wt％SbI3 实施例5 92％Bi2Te3+4％Sb2Te3+4％Sb2Se3外加前三 项成份量总和的0.2wt％SbI3 按以上配比参照实施例1的方法即可获得对应的半导体陶瓷制冷材料。
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