热电材料、热电元件、光学传感器和热电材料的制造方法技术

本发明专利技术是为了在含有纳米粒子的热电材料中实现更好的热电特性。热电材料包含分散在具有带隙的第一材料和不同于第一材料的第二材料的混合体中的多个纳米粒子。第一材料含有Si和Ge。所述第二材料的原子浓度和Si对Ge的组成比满足下式(1)和(2)中的关系式，其中c表示所述热电材料中所述第二材料的原子浓度(单位为原子％)且r表示所述热电材料中Si对Ge的组成比：r≤0.62c‑0.25(1)；r≥0.05c‑0.06(2)。

Manufacturing Methods of Thermoelectric Materials, Thermoelectric Components, Optical Sensors and Thermoelectric Materials

The invention aims to achieve better thermoelectric characteristics in thermoelectric materials containing nanoparticles. Thermoelectric materials contain a plurality of nanoparticles dispersed in a mixture of a first material with bandgap and a second material different from the first material. The first material contains Si and Ge. The atomic concentration of the second material and the composition ratio of Si to Ge satisfy the relations in the following formulas (1) and (2), where C denotes the atomic concentration of the second material in the thermoelectric material (in atomic units) and R denotes the composition ratio of Si to Ge in the thermoelectric material: r < 0.62c 0.25 (1); r < 0.05c 0.06 (2).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电材料、热电元件、光学传感器和热电材料的制造方法
本专利技术涉及热电材料、热电元件、光学传感器和热电材料的制造方法。本申请要求于2016年6月1日提交的日本专利申请No.2016-109968的优先权并通过引用并入该日本申请中的全部记载内容。
技术介绍
近年来已知(例如，L.D.Hicks等人，PRB47(1993)12727(非专利文献1)和L.D.Hicks等人，PRB47(1993)16631(非专利文献2))或已证明了(例如，L.D.Hicks等人，PRB53(1996)R10493(非专利文献3))，通过经由量子阱和量子线来降低载流子(自由电子或自由空穴)的维度以及增加声子散射，可以控制塞贝克系数(Seebeckcoefficient)S和热导率κ。通过形成粒子而进一步降低其中的载流子的维度的热电材料是已知的(日本特开2002-076452号公报(专利文献1))。此外，作为降低载流子维度的另一个例子报导了(H.Takiguchi等人，JJAP50(2011)041301(非专利文献4))，通过对硅锗金(SiGeAu)薄膜进行退火处理而在所述薄膜中形成SiGe的纳米粒子，热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电材料，其包含：分散在第一材料和第二材料的混合体中的多个纳米粒子，所述第一材料含有Si和Ge，所述第二材料不同于所述第一材料，所述第二材料的原子浓度和Si对Ge的组成比满足下式(1)和(2)中的关系式，其中c表示所述热电材料中所述第二材料的原子浓度(单位为原子％)且r表示所述热电材料中Si对Ge的组成比：r≤0.62c‑0.25...(1)r≥0.05c‑0.06...(2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.01 JP 2016-1099681.一种热电材料，其包含：分散在第一材料和第二材料的混合体中的多个纳米粒子，所述第一材料含有Si和Ge，所述第二材料不同于所述第一材料，所述第二材料的原子浓度和Si对Ge的组成比满足下式(1)和(2)中的关系式，其中c表示所述热电材料中所述第二材料的原子浓度(单位为原子％)且r表示所述热电材料中Si对Ge的组成比：r≤0.62c-0.25...(1)r≥0.05c-0.06...(2)。2.根据权利要求1所述的热电材料，其中所述第二材料的原子浓度和所述组成比还满足下式(3)中的关系式：r≥0.23c+0.3...(3)。3.根据权利要求1或2所述的热电材料，其中所述组成比为0.16以上。4.根据权利要求3所述的热电材料，其中所述组成比为0.3以上。5.根据权利要求4所述的热电材料，其中所述组成比为0.56以上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的热电材料，其中所述第二材料为Au、Cu、B或Al。7.一种热电元件，其包含：被掺杂为p型或n型的权利要求1至6中任一项所述的热电材料；以及分别与所述热电材料的第一端面以及与所述第一端面相反的第二端面接合的一对电极。8.一种热电元件，其包含：被掺杂为p型或n型的权利要求1至6中任一项所述的热电材料；以及在所述热电材料的同一主面上互相隔开布置并与所述热电材料接合的一对电极。9.一种热电元件，其包含：被掺杂为p型的第一热电材...

【专利技术属性】
技术研发人员：足立真宽，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP