热电转换材料及其制造方法技术

本发明专利技术使用硅系材料，得到能发挥良好的热电转换性能的热电转换材料。使用下述热电转换材料，其特征在于，直径20nm以下的柱状或球状的纳米点(1)以面密度为5×10

Thermoelectric conversion materials and their manufacturing methods

The silicon material is used to obtain thermoelectric conversion material with good thermoelectric conversion performance. The following thermoelectric conversion material is characterized by a cylindrical or spherical nano dot (1) below 20nm diameter with a face density of 5 * 10.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电转换材料及其制造方法
本专利技术涉及用于热电转换元件的硅系热电转换材料。
技术介绍
热电转换元件能够将热能直接转换成电能，而且与现有的发电技术相比，不存在可动构件。因此，热电转换元件具有如下许多优点：不需要维护、寿命长、也不会产生噪音、而且还能够利用低温的废热。热电转换材料的性能通常通过无量纲性能指数(ZT)来表示。即，ZT高的材料为塞贝克系数与电导率高、且热导率低的材料。[数学式1]S：塞贝克系数(V/K)σ：电导率(S/m)κe：载流子热导率(W/m·K)κph：晶格热导率(W/m·K)T：绝对温度(T)另外，上述ZT值根据材料、温度的不同而不同。目前，用作热电转换材料的Bi2Te3在100～300℃的温度较低的区域具有ZT＝0.8左右的无量纲性能指数。然而，对于目前使用的热电转换材料而言，稀有金属Bi、Sb、Te、Pb等为主要成分。这些资源的储量少、材料成本高。另外，由于这些热电转换材料在300～400℃的高温区域容易被氧化，因此作为元件的寿命短，而且还担心有毒性。因此，针对能否通过与BiTe系材料相比为低成本且低毒性的Si系材料得到与BiTe系材料同等的ZT，进行了研究。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电转换材料，其特征在于，直径20nm以下的柱状或球状的纳米点以面密度为5×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.02 JP 2015-1964141.一种热电转换材料，其特征在于，直径20nm以下的柱状或球状的纳米点以面密度为5×1010个/cm2以上、所述纳米点间的间隔为0.5nm以上且30.0nm以下的方式嵌入于嵌入层，构成所述纳米点的第1材料为包含30原子％以上的硅的材料，相对于构成所述嵌入层的第2材料，第1材料的价带与第2材料的价带的能量之差、及第1材料的导带与第2材料的导带的能量之差中的任一个或两个处于0.1eV以上且0.3eV以下的范围。2.根据权利要求1所述的热电转换材料，其特征在于，所述第1材料为硅，所述第2材料为硅与锗的摩尔比为20:80～80:20的硅锗。3.一种热电转换材料的制造方法，其特征在于，其是权利要求1所述的热电转换材料的制造方法，包含如下工序：将直径1nm以上且20nm以下的纳米粒子排列在半导体层上的工序；以所述纳米粒子为掩模对所述半导体层进行蚀刻，从而形成直径20nm以下的柱状或球状的纳米点的工序；和以嵌入所述纳米点的方式形成嵌入层的工序。4.根据权利要求3所述的热电转换材料的制造方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊池亚纪应，八尾章史，寒川诚二，小野崇人，
申请(专利权)人：中央硝子株式会社，东北泰克诺亚奇股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP