用于制冷或制熱器件的N型半導體元件制作方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種用于制冷或制熱器件的N型半導體元件制作方法，該N型半導體元件由碲、鉍、硒材料制成，先將碲、鉍、硒材料粉碎并磨成2000目或2000目以上，然后將各材料按重量份計的配比進行配料得混合料，其配比為：碲40～44份、鉍53～57份、硒28～32份。本發(fā)明專利技術的N型半導體元件在工作時兩端的溫差較大，經(jīng)測試本發(fā)明專利技術的N型半導體元件在工作時其冷端與熱端的溫差達73～78度左右。所以本發(fā)明專利技術具有工作效率高、能耗較低的優(yōu)點。本發(fā)明專利技術的N型半導體元件特別適合于用于制作半導體的制冷或制熱器件。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種用于制冷或制熱器件的N型半導體元件制作方法，該N型半導體元件由碲、鉍、硒材料制成，先將碲、鉍、硒材料粉碎并磨成2000目或2000目以上，然后將各材料按重量份計的配比進行配料得混合料，其配比為：碲40～44份、鉍53～57份、硒28～32份。本專利技術的N型半導體元件在工作時兩端的溫差較大，經(jīng)測試本專利技術的N型半導體元件在工作時其冷端與熱端的溫差達73～78度左右。所以本專利技術具有工作效率高、能耗較低的優(yōu)點。本專利技術的N型半導體元件特別適合于用于制作半導體的制冷或制熱器件。【專利說明】用于制冷或制熱器件的N型半導體元件制作方法
本專利技術涉及一種用于制冷或制熱器件的N型半導體元件制作方法，屬于半導體制作
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技術介紹
利用P型半導體和N型半導體在通電時即可在其兩端產(chǎn)生熱端和冷端不同溫度的特點，已被廣泛地應用在制作半導體制冷或制熱器件領域中。目前，在現(xiàn)有技術中，在制作N型半導體時，通常是采用在純凈的硅晶體中摻入V族元素(如磷、神、銻等)，使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了 N型半導體。用這種傳統(tǒng)方法制作得到的N型半導體元件，在將其用于制作制冷或制熱器件吋，這種N型半導體元件主要存在著兩端的溫差較小(其熱端與冷端兩端的溫差一般為60度左右)、制冷或制熱的效率較低、能耗較大等問題；此外，現(xiàn)有的N型半導體元件因無法區(qū)分其頭端與尾端，這樣在將其用于制作制冷或制熱器件吋，其相互之間的連接，不可實現(xiàn)頭尾有序的連接，而是頭尾相互混亂連接，因此不能有效地發(fā)揮半導體元件的電能轉(zhuǎn)換效率，使其工作效率降低。所以現(xiàn)有的用于制冷或制熱器件的N型半導體元件的使用效果還是不夠理想。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是:提供ー種工作時兩端溫差較大、工作效率較高、能耗較低的用于制冷或制熱器件的N型半導體元件制作方法，以克服現(xiàn)有技術的不足。本專利技術是這樣實現(xiàn)的:本專利技術的一種用于制冷或制熱器件的N型半導體元件制作方法是，該N型半導體元件由碲、鉍、硒材料制成，先將碲、鉍、硒材料粉碎并磨成2000目或2000目以上，然后將各材料按重量份計的配比進行配料得混合料，其配比為:碲40?44份、鉍53?57份、硒28?32份；將混合料混合均勻后放入用于熔煉的玻璃管中，并將玻璃管帶料一起烘干后進行拉脖和抽真空處理，然后將裝有混合料的玻璃管放入搖擺爐中進行真空搖擺熔煉，其熔煉溫度控制在650?750°C，熔煉時間控制在15?25分鐘，然后將玻璃管從搖擺爐取出并在室溫下自然冷卻；將自然冷卻后的玻璃管帶料垂直放入拉晶爐中進行拉晶處理，拉晶溫度為600?750°C，按每小時2?3厘米的速度進行拉晶，拉晶時間控制在16?20小時，待拉晶完成后即可制得N型半導體晶棒，將制得的N型半導體晶棒經(jīng)切片、切割制粒后即可制作得到N型半導體元件。上述各材料按重量份計的較佳配比為:碲41?43份、鉍54?56份、硒29?31份。上述各材料按重量份計的最佳配比為:締42份、秘54.9份、硒3.1份。在上述混合料中還加有作為調(diào)質(zhì)用的四碘化碲材料，四碘化碲的加入量為混合料總重量的0.009?0.1倍。上述制得的N型半導體晶棒為ー頭直徑大、另ー頭直徑小的圓錐體形晶棒，將該圓錐體形的N型半導體晶棒進行切片得厚度相同的晶片，晶片的小直徑端為頭端、大直徑端為尾端，在每片晶片的尾端面上作色標記號；然后通過數(shù)控切粒的方法對每片晶片的圓錐面進行切割制粒，將每片晶片都切割制粒成相同的多邊形柱體形狀，該多邊形柱體形狀的N型半導體，即為專用于半導體制冷或制熱器件的N型半導體元件。上述的多邊形柱體為四邊形柱體、正方形柱體、正六邊形柱體、正八邊形柱體、正十邊形柱體或正十二邊形柱體。上述用于熔煉的玻璃管的長度為85?100厘米。 由于采用了上述技術方案，本專利技術針對制冷或制熱器件使用時的特點，通過采用特殊的配方及制作工藝來制作專門用于制冷或制熱器件的N型半導體元件，與現(xiàn)有技術相t匕，本專利技術的這種N型半導體元件在工作時兩端的溫差較大，經(jīng)測試本專利技術的N型半導體元件在工作時其冷端與熱端的溫差達73?78度左右，所以本專利技術具有工作效率高、能耗較低的優(yōu)點；此外，由于本專利技術的N型半導體元件能夠非常容易地辨別出尾端與頭端，因此在安裝使用時，能夠?qū)⒈緦＠夹g的N型半導體元件按照頭與尾的有序排列順序進行安裝連接，從而避免了現(xiàn)有技術中在將N型半導體元件連接時，因無法區(qū)分頭端與尾端，而造成的頭尾相互混亂連接的現(xiàn)象。采用本專利技術的N型半導體元件在制作制冷或制熱器件時，能夠方便地進行頭端與尾端的有序連接，從而有效地發(fā)揮了所有半導體元件的工作效率，并有效地提高了整個器件的制冷或制熱效果。【具體實施方式】下面結合實施例對本專利技術作進一步的詳細說。本專利技術的實施例:本專利技術的一種用于制冷或制熱器件的N型半導體元件制作方法為，該方法是將N型半導體元件由碲、鉍、硒材料制成，先將碲、鉍、硒材料粉碎并磨成2000目或2000目以上，然后將各材料按重量份計的配比進行配料得混合料，其配比為:碲40?44份、鉍53?57份、硒28?32份；將混合料混合均勻后放入用于熔煉的玻璃管中(為了便于切割晶棒，其用于熔煉的玻璃管的長度可控制在85?100厘米的范圍內(nèi))，并將玻璃管帶料一起烘干后進行拉脖和抽真空處理，然后將裝有混合料的玻璃管放入搖擺爐中進行真空搖擺熔煉，其熔煉溫度控制在650?750°C，熔煉時間控制在15?25分鐘，然后將玻璃管從搖擺爐取出并在室溫下自然冷卻；將自然冷卻后的玻璃管帶料垂直放入拉晶爐中進行拉晶處理，拉晶溫度為600?750°C，按每小時2?3厘米的速度進行拉晶，拉晶時間控制在16?20小時，待拉晶完成后即可制得N型半導體晶棒，將制得的N型半導體晶棒經(jīng)切片、切割制粒后即可制作得到N型半導體元件。上述各材料按重量份計的較佳配比為:締41?43份、鉍54?56份、硒29?31份。上述各材料按重量份計的最佳配比為:締42份、秘54.9份、硒3.1份。為了滿足使用時對半導體電阻的使用要求，可在混合料中加入作為調(diào)質(zhì)用的四碘化碲材料，該四碘化碲的加入量可根據(jù)使用的需要控制在混合料總重量的0.009?0.1倍范圍內(nèi)。制作時，將N型半導體晶棒制作為一頭直徑大、另一頭直徑小的圓錐體形晶棒(圓錐體形晶棒的小直徑端直徑的大小可根據(jù)使用的需要進行確定，其錐度可控制在2?5度之間)，然后將該圓錐體形的N型半導體晶棒采用傳統(tǒng)的切片工具進行切片得厚度相同的晶片，其晶片的小直徑端為頭端、大直徑端為尾端，采用導電材料制作的顔色(如采用銅、鋁或銀等導電材料制作成顔色材料)在每片晶片的尾端面上作色標記號；然后通過傳統(tǒng)的數(shù)控切粒的方法對每片晶片的圓錐面進行切割制粒，將每片晶片都切割制粒成相同的多邊形柱體形狀，該多邊形柱體形狀的N型半導體，即為專用于半導體制冷或制熱器件的N型半導體元件。上述的多邊形柱體可根據(jù)使用的需要，制作成四邊形柱體、正方形柱體、正六邊形柱體、正八邊形柱體、正十邊形柱體或正十二邊形柱體即成。【權利要求】1.一種用于制冷或制熱器件的N型半導體元件制作方法，其特征在于:該N型半導體元件由碲、鉍、硒材料制成，先將碲、鉍、硒材料粉碎并磨成2000目或2000目以上，然后將各材料按重量份計的配比進行配料得混合料，其配比為:碲40?44份、鉍53?本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種用于制冷或制熱器件的N型半導體元件制作方法，其特征在于：該N型半導體元件由碲、鉍、硒材料制成，先將碲、鉍、硒材料粉碎并磨成2000目或2000目以上，然后將各材料按重量份計的配比進行配料得混合料，其配比為：碲40～44份、鉍53～57份、硒28～32份；將混合料混合均勻后放入用于熔煉的玻璃管中，并將玻璃管帶料一起烘干后進行拉脖和抽真空處理，然后將裝有混合料的玻璃管放入搖擺爐中進行真空搖擺熔煉，其熔煉溫度控制在650～750℃，熔煉時間控制在15～25分鐘，然后將玻璃管從搖擺爐取出并在室溫下自然冷卻；將自然冷卻后的玻璃管帶料垂直放入拉晶爐中進行拉晶處理，拉晶溫度為600～750℃，按每小時2～3厘米的速度進行拉晶，拉晶時間控制在16～20小時，待拉晶完成后即可制得N型半導體晶棒，將制得的N型半導體晶棒經(jīng)切片、切割制粒后即可制作得到N型半導體元件。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳志明，顧偉，
申請(專利權)人：陳志明，顧偉，蘇州偉源新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：