[发明专利]n-型In6Se7基热电半导体的制备工艺

摘要

本发明涉及一种n‑型In₆Se₇基热电半导体的制备工艺，其设计要点是在In₆Se₇合金中采用S元素等摩尔替换Se元素，构成三元热电半导体，化学式为In₆S_0.5Se_6.5；其制备工艺为：根据化学式称量相应量的In、S、Se三种元素，在1050～1150℃下真空熔炼48小时。熔炼后的铸锭粉碎球磨，球磨后的粉末经放电等离子火花烧结成形，最高烧结温度为550℃，烧结压力60Mpa，保温时间40分钟，制备得到In₆S_0.5Se_6.5热电半导体。该热电半导体在850K时，Seebeck系数α＝‑220.11(μV/K)，电导率σ＝9.91×10³Ω^‑1.m^‑1，热导率κ＝0.48(W.K^‑1.m^‑1)，最大热电优值ZT＝0.85。材料优点：无污染，无噪音，可应用于中高温发电元器件制作，具有运行可靠，寿命长，制备工艺简单等优点。

主权项

1.一种n‑型In6Se7基热电半导体的制备工艺，其特征在于在In6Se7半导体中采用S元素等摩尔替换Se元素，构成三元热电半导体，该三元热电半导体的化学式为In6S0.5Se6.5；其制备工艺是根据化学式In6S0.5Se6.5将In、S、Se三种元素放置在石英管内真空熔炼合成，熔炼合成温度为1050～1150℃，合成时间35～45小时，然后将真空石英管内的三元化合物随炉冷却至700～800℃后立即在水中淬火，将淬火后的铸锭粉碎、球磨，球磨时间10小时，球磨干燥后的粉末经放电等离子烧结制备，烧结温度为500～600℃，烧结压力55～65MPa，烧结时间35～45分钟，制备得到In6S0.5Se6.5热电半导体。