热电材料种类繁多,如PbTe、ZnSb、SiGe、AgSbTe2、GeTe、CeS及某些Ⅱ-V族。Ⅱ-Ⅵ族、V-Ⅵ族化合物和固溶体,目前已有一百余种。按工作温度分类,可分4大类: 工作温度可高达数千度,主要使用于极高温度的热源。主要材料有Cu2s·Cu8Te2S等。目前,液态材料还处于研究阶段。按功能分类,可分为两大类:
(1)温差发电材料。主要有ZnSb、PbTe、GeTe、SiGe等合金材料。半导体温差发电机的特点是:无噪声、无磨损、无振动、可靠性高、寿命长;维修方便;易于控制和调节,可全天候工作;可替代电池。半导体温差发电机的热源,可用煤油、石油气以及利用Pu238、sr90、Po210等放射性同位素。
(2)温差致冷材料。主要是铋、锑、硒、碲组成的固溶体,通常是由Bi—Sb—Te组成p型材料,Bi—Se—Te组成n型材料。目前,半导体致冷器所用材料是Bi2Te3、Sb2Te3、Bi2Se3及其固溶体,其优值系数z为2~3×10-3/℃。通常把若干对温差电偶排列成阵、组成半导体致冷电堆或组成级联式致冷电堆。目前,一级半导体致冷电堆可达-40℃,两级或三级的致冷器,其致冷温度可达-80℃到-100℃。当然,致冷温度愈低,效率和产冷量就愈低。
就业前景:挺不错的
主要是从事于:本科毕业,可在多晶硅(化工能源公司)、半导体(电子类公司)、物理、材料类、无损检测(探伤、压力容器厂家)等行业就业。
研究生毕业,可在材料研究所或高校就业。
建议:
1、教育有点和生产,社会实际脱离,造成你现在的困惑;建议利用假期实践,社会实践相关的单位,拜访从事类似工作的朋友或学长,对你的选择有直接的帮助;
2、有自己的方向和兴趣,职业可以是饭碗,要想长久和深入,或者活的更有意义一点,也需要考虑一下自己的兴趣和理想;毕竟有目标别人才好给你指路;
3、我在照明行业里混,LED算是目前比较热门半导体材料了;与材料直接相关的是,做发光芯片,这方面核心技术和专利绝多数在美国和日本;中国多数企业从事封装和LED应用为主。从2005年后开始热火起来目前从业人数应该还不算饱和。
(1)寻求为满足不同用途和更佳优值系数的新型半导体材料。
(2)对材料的研究愈来愈深入,如将p型Sb2Te3加入Bi2Se3中,组成四元合金,获得较好的Z值。
(3)发展材料制备工艺,以获得最佳的组织结构。例如,Bi2Te3及以其为基的固溶体在晶体结构上是辉碲铋矿型结构,有强烈的方向性,平行于解理面的电导率σ是垂直于解理面的4~10倍,热导率为3~5倍,温差电优值系数约为2倍,所以取向晶体致冷元件正是利用晶体的这一特点。
(4)以多种材料,按不同的工作温度范围配套,改善优值系数。
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