熱電半導體的制作方法
【專利摘要】熱電半導體，其包括基體元素和摻雜元素，所述基體元素形成基體，所述摻雜元素的原子半徑為所述基體元素的原子半徑的至少1.09倍。
【專利說明】熱電半導體

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱電半導體。

【背景技術】
[0002] 近年來，為減少導致全球氣候變暖的二氧化碳的排放，人們對降低獲取自化石燃 料的能源比例的科技的興趣正穩(wěn)步增長。這種技術的一個例子是熱電半導體，其可將未使 用的廢熱能直接轉化為電能。熱電半導體是一種能夠將熱能直接轉換為電能的材料，其不 需要經歷如熱發(fā)電那樣首先將熱能轉換為動能、再將動能轉換為電能的兩個階段的過程。
[0003] 從熱能到電能的轉換是通過利用從熱電半導體成形得到的塊體兩端的溫度差來 進行的。這一溫差導致生成的電壓是由托馬斯?約翰?塞貝克（Thomas Johann Seebeck) 發(fā)現的，因此稱為塞貝克效應。熱電半導體的這一性能由優(yōu)值系數ZT表示，該優(yōu)值系數ZT 由以下公式確定：
[0004] ΖΤ = α2σ Τ/κ ( = Pf· Τ/κ)。
[0005] 這里，α為熱電半導體的塞貝克系數，σ為熱電半導體的電導率，κ為熱電半導 體的熱導率。α2〇統稱為輸出因數Pf。此外，由于優(yōu)值系數Ζ是有量綱的，其是溫度的倒 數，因此，通過絕對溫度T乘以這樣的Z而得到的ZT是無量綱的值。該ZT被稱為無量綱的 優(yōu)值系數，被用作為表達所述熱電半導體的性能的一個指標。
[0006] 為使熱電半導體廣泛使用，理想的是其性能能夠得到進一步改善。反過來，如從以 上公式可知，為提高熱電半導體的性能，理想的是具有較高的塞貝克系數α、較高的電導率 〇和較高的熱導率κ。
[0007] 然而，同時提高所有這些特性是困難的；作為替代，已多次嘗試來改善熱電半導體 的一種或另一種這些特性。
[0008] 常常對半導體進行摻雜，即為改變半導體的性質而添加少量雜質。通過添加雜質， 可以調節(jié)電子和空穴（載流子）的濃度，并以各種方式來調節(jié)禁帶等的帶結構、物理特性 等。
[0009] 例如，
【發(fā)明者】村井盾哉, 大川內義德 申請人:豐田自動車株式會社, 亞都瑪科技