Thermoelectric transducing material and method of producing...

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H - Electricity

01

L

H01L 35/14 (2006.01) H01L 23/498 (2006.01) H01L 23/532 (2006.01) H01L 35/16 (2006.01) H01L 35/22 (2006.01) H01L 35/34 (2006.01)

Patent

CA 2307239

A novel silicon-base thermoelectric transducing material containing a P- or N- type semiconductor obtained by adding various impurities to Si, which is produced with good productivity at low cost and has a stable quality and a high performance index. Generally when various elements are added to Si, the Seebeck coefficient of the material decreases with the carrier concentration until the carrier concentration exceeds 1018 M/m3, and a minimum value of the Seebeck coefficient is in a range from 1018 to 1019 M/m3. The material of the invention is a P- or N-type semiconductor having a carrier concentration of 1017 to 1020 M/m3 and containing Si and 0.001 to 0.5 atomic % of one or more elements of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Hg, B, Al, Ga, In, and T1, or one or more elements of N, P, As, Sb, Bi, O, S, Se, and Te, and another material is a P- or N-type semiconductor having a carrier concentration of 1019 to 1021 M/m3 and containing Si and 0.5 to 10 atomic % of one or more of the elements.

L'invention porte sur un nouveau matériau thermoélectrique transducteur à base de silicium contenant un semi-conducteur de type P ou N obtenu par l'adjonction au Si de différentes impuretés, et qui peut être produit à bon prix et rendement élevé tout en présentant une qualité stable et un fort indice de performance. Normalement lorsqu'on ajoute différents éléments au Si, le coefficient de Seebeck du matériau décroît avec l'augmentation de la concentration du substrat jusqu'à ce qu'elle atteigne 10?18¿ M/m?3¿, la valeur minimale du coefficient de Seebeck étant alors comprise entre 10?18¿ et 10?19¿ M/m?3¿. Le matériau de l'invention est un semi-conducteur de type P ou N dont la concentration du substrat est comprise entre 10?17¿ et 10?20¿ M/m?3¿, et contenant du Si et entre 0,001 et 0,5 % d'atomes d'un ou plusieurs des éléments suivants: Be, Mg, C.a., Sr, Ba, Zn, Cd, Hg, B, P, As, Sb, Bi, O, S, S et Te. Il peut également être un semi-conducteur de type P ou N dont la concentration du substrat est comprise entre 10?19¿ et 10?21¿ M/m?3¿, et contenant du Si, et entre 0,5 et 10 % d'atomes d'un ou plusieurs des susdits éléments.

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