一种硅锗系热电材料的制备方法

摘要

一种硅锗系热电半导体材料的制备方法，属于热电材料技术领域。本发明采用真空电子束封装技术和热等静压相结合的办法，以固相硅粉、锗粉及各种掺杂剂为原始原料，热等静压过程中采用高纯氩气作为传递压力的介质。制备出高性能的硅锗合金系热电半导体，该硅锗合金系属于金刚石结构。本发明的优点在于，成分控制准确、组织致密无偏析、致密度高。

主权项

1一种硅锗系热电半导体材料的制备方法，其特征在于，工艺步骤为：(1)按化学计量比Si1-xGex将纯度为99.999％、粒度为74μm-104μm的Si粉、Ge粉及各种掺杂剂放入玛瑙混料罐中，采用三维混料机的方法进行混料，混料时间为4-8小时；其中，x＝0.03-0.2；(2)将混合均匀的粉料在真空气氛中在100-200℃烘干2-4小时后，将其放入用纯度为99.9％的纯铁做成的包壳中，用带有直径为0.3-0.5mm小孔的端塞将包壳盖好；(3)将包壳放入电子束焊接机的真空工作室内，启动机械泵和扩散泵抽气；抽气过程中启动升温系统对包壳体升温至300-400℃，待真空室内的压力小于10-4Pa时停止抽气；(4)用高能电子束轰击包壳与端塞之间的焊缝和端塞上的小孔使包壳和端塞成为一密闭体；(5)将经过电子束封焊后的包壳样品进行氦质谱检漏；(6)将经检漏合格的样品置入热等静压机的高压容器内进行热等静压压制成型；热等静压的成型压力为90-140Mpa，热等静压温度控制在900-1100℃，保压时间控制在2-4小时。