半导体热电材料的制备方法

半导体热电材料的大致有如下几种：

(1)粉末冶金法。宜于大批量生产，材料的机械强度高且成分均匀，易于制成各种形状的温差电元件，其缺点是破坏了结晶方位，材料密度较小，从而不能获得高的热电性能。

(2)熔体结晶法。设备 *** 作简单，严格控制可获得单晶或由几个大晶粒组成的晶体，材料性能较好。缺点是不宜大批量生产，材料的机械强度差，切割的材料耗损较大。

(3)连续浇铸法。宜于大批量生产。缺点是设备费用大，且不易控制。

(4)区域熔炼法。可获得高质量的单晶材料，杂质分布均匀。缺点是价格昂贵，不宜大批量生产。

(5)单晶拉制法。可获得高质量的单晶，但单晶炉的结构比较复杂。缺点是不适宜大批量生产。

(6)外延法制取薄膜。该法目前用于Bi2Te3薄膜生长。

人工晶体的制备就是把组成晶体的基元（原子、分子或离子）解离后又重新使它们组合的过程。按照晶体组分解离手段的不同，人工晶体的制备主要有三大类：熔体法、溶液法和气相法。 一种晶体选择何种技术生长，取决于晶体的物理、化学性质和应用要求。选择的一般原则是：♣有利于快速生长出具有较高实用价值、符合一定技术要求的晶体；♣有利于提高晶体的完整性，严格控制晶体中的杂质和缺陷；♣有利于提高晶体的利用率、降低成本。生长大尺寸的晶体始终是晶体生长工作者追求的 重要目标；♣有利于晶体的后加工和器件化；♣有利于晶体生长的重复性和产业化；⒈溶液法生长溶液法的基本原理是将原料（溶质）溶解在溶剂（如水）中，采取适当的措施造成溶液的过饱和状态，使晶体在其中生长。具体地包含有水溶液法、水热法与助熔剂法等。⑴降温法基本原理:利用物质大的溶解度和较大的正溶解度温度系数，在晶体生长过程中逐渐降低温度，使析出的溶质不断在晶体上生长。关键：晶体生长过程中掌握适合的降温速度，使溶液始终处在亚稳态区内并维持适宜的过饱和度。要求：物质溶解度温度系数不低于1.5g/kg℃。⑵恒温蒸发法基本原理：将溶剂不断蒸发，使溶液保持在过饱和状态，从而使晶体不断生长。特点：比较适合于溶解度较大而溶解度温度系数很小或者是具有负温度系数的物质。与流动法一样也是在恒温条件下进行的。(3)温差水热法基本原理：使用特殊设计的装置，人为地创造一个高温高压环境，由于高温高压下水的解离常数增大、黏度大大降低、水分子和离子的活动性增加，可使那些在通常条件下不溶或难溶于水的物质溶解度、水解程度极大提高，从而快速反应合成新的产物。

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