[发明专利]Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体及其制备工艺

权利要求书

1.一种Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体，其特征在于所述Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体是由CuInTe₂中的部分Cu和In元素同时等摩尔量替换为Zn元素，所述Zn元素在所述Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体中的摩尔分数为0.01～0.05，所述Cu和In元素在所述Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体中的摩尔分数为0.225～0.25，所述Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体的化学式为Cu_1-xIn_1-xZn_2xTe₂，其中0≤x≤0.1。

2.一种如权利要求1所述的Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体的制备工艺，其特征是将所述Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体的制备工艺分为如下五步进行：

第一步：熔炼合成，将组成Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体的单质元素Cu、In、Zn、Te置于真空石英管内熔炼合成Cu_1-xIn_1-xZn_2xTe₂铸锭，合成温度为1000～1200℃，合成时间为20～28小时；

第二步：快速冷却，将真空石英管内熔炼合成的Cu_1-xIn_1-xZn_2xTe₂铸锭在水中冷却至600～700℃；

第三步：退火，将真空石英管内的Cu_1-xIn_1-xZn_2xTe₂铸锭在600～700℃保温220～260小时，尔后缓慢冷却至室温；

第四步：烧结，将经过退火后的Cu_1-xIn_1-xZn_2xTe₂铸锭粉碎、球磨，球磨后的粉末经放电等离子火花烧结制成块体，烧结温度为400～500℃，烧结压力为40～60Mpa；

第五步：二次退火，将烧结后的Cu_1-xIn_1-xZn_2xTe₂块体在600～700℃保温22～26小时，尔后冷却至室温，制备得到所述Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体。

3.根据权利要求2所述的Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体的制备工艺，其特征是所述的Cu_1-xIn_1-xZn_2xTe₂在真空石英管内熔炼的合成温度为1100℃，合成时间为24小时，烧结温度为450℃，烧结压力为50MPa。

4.根据权利要求2所述的Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体的制备工艺，其特征在于制备工艺是将Cu_1-xIn_1-xZn_2xTe₂熔炼后的铸锭在真空石英管内保温240小时，保温温度650℃。

5.根据权利要求2所述的Cu-In-Zn-Te四元p-型热电半导体的制备工艺，其特征在于制备工艺是将Cu_1-xIn_1-xZn_2xTe₂烧结后的块体在真空石英管内保温24小时，保温温度650℃。