[发明专利]半导体烧结体、电气电子部件、以及半导体烧结体的制造方法

说明书

一种半导体烧结体，包括多晶体，所述多晶体包括硅或硅合金，构成所述多晶体的晶粒的平均粒径为1μm以下，所述半导体烧结体的电导率为10,000S/m以上。

技术领域

本发明涉及一种半导体烧结体、电气电子部件、以及半导体烧结体的制造方法。

背景技术

已知半导体由于每单位温差的电动势(塞贝克系数)较大，因此被用作用于热电发电的热电材料。其中，由于毒性较低、因低成本而能够获得、以及电气特性较容易控制等原因，近年来硅基材料受到关注。

为了使热电材料具有较高的热电性能，需要提高材料的电导率，并降低热导率。然而，由于硅的热导率较大，因此硅基材料的热电性能并不足够。

对此，近年来已知一种技术，其通过利用对纳米尺寸的硅颗粒进行烧结等方式对硅进行纳米结构化，从而降低热导率(专利文献1、非专利文献1)。

<现有技术文献>

<专利文献>

专利文献1：美国专利申请公开第2014/0360546号说明书

<非专利文献>

非专利文献1：Bux et al,Adv.Funct.Mater.,2009,19,p.2445-2452

发明内容

<本发明要解决的问题>

通过专利文献1及非专利文献1中所记载的纳米结构化，能够降低材料的热导率。然而，由于纳米结构化也会使电导率降低，因此硅基材料的热电性能并不足够。

鉴于上述问题，本发明的一个实施方式的目的在于提供一种半导体材料，其通过在具有较低热导率的同时提高电导率，从而提高热电性能。

<用于解决问题的手段>

在本发明的一个实施方式中，提供一种半导体烧结体，包括多晶体，所述多晶体包括硅或硅合金，构成所述多晶体的晶粒的平均粒径为1μm以下，所述半导体烧结体的电导率为10,000S/m以上。

<发明的效果>

依据本发明的一个实施方式，能够提供一种半导体材料，其通过在具有较低热导率的同时提高电导率，从而提高热电性能。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式具体进行说明。然而，本发明并不限定于在此描述的实施方式，在不脱离本发明的技术思想的范围内可适当地进行组合或改进。

(半导体烧结体)

本发明的一个实施方式中的半导体烧结体是包括多晶体的半导体烧结体，多晶体包括硅或硅合金，构成多晶体的晶粒的平均粒径为1μm以下，半导体烧结体的电导率为10,000S/m以上。此外，本发明的一个实施方式中的半导体烧结体是包括硅或硅合金的多晶体，构成多晶体的晶粒的平均粒径为1μm以下，其电导率为10,000S/m以上。

当对热电材料的热电性能(也称为热电转换性能)进行评价时，一般使用无因次的热电性能指数ZT[-]。ZT是根据以下公式求出。

ZT＝α²σT/κ (1)

在公式(1)中，α[V/K]为塞贝克系数，σ[S/m]为电导率(在单位“S/m”中，“S”为西门子，“m”为米)，κ[W/(mK)]表示热导率，T表示绝对温度[K]。塞贝克系数α是指每单位温度差产生的电位差。另外，热电性能指数ZT越大，则热电转换性能越优异。从公式(1)可以看出，为了提高热电转换性能ZT，希望塞贝克系数α及电导率σ较大，热导率κ较小。