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シリサイド環境半導体材料による固体コジェネレーション素子の開発

采用硅化物环境半导体材料的固态热电联产装置的研制

基本信息

批准号：
16760232
负责人：
飯田努
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、省資源・省エネルギー・環境低負荷等を視野に入れたシリサイド環境半導体である熱電変換材料マグネシウム・シリサイド(Mg_2Si)を対象としている。本研究の目的は以下に示すものである。(1).Mg_2Siバルクの基礎物性・キャリア伝導機構の解明(2).Mg_2Siの最適な製造プロセスおよび熱電変換モジュール作製に合わせた任意形状結晶育成法の開発。これらをふまえ,当該年度は,(1).任意形状結晶育成法によるMg_2Siへの不純物導入とp形・n形導電性の制御(2).結晶学的、電気的物性、熱電特性の研究について基礎的な所見を得ることを主として行った。その結果,以下に示す知見が得られた。(1).任意形状結晶育成法において、特定の物質をるつぼ内壁へコーティングすることにより融液の「濡れない」環境が顕著となり,単結晶Mg_2Si試料作製の条件が明らかとなった。(2).このるつぼ内壁へのコーティング材から結晶育成時におけるMg_2Siへの不純物の混入はほぼ無く、高純度なバルクMg_2Siの育成が可能となった。(3).従来は難しいとされていたp形Mg_2Siの育成について、不純物種を変え導入実験を行い、特定の不純物においてドーピング特性に優れることが見いだされた。(4).任意形状結晶育成法において、原材料の装填状態と育成結晶の熱伝導特性に相関のあることが見いだされた。これら知見は,再現性良くp形・n形のキャリア伝導を制御しつつ,高品質な一体成型Mg_2Siバルク多結晶を製作するプロセス上重要であり,高効率・高性能熱電変換素子の試作につながるものであると考えられる。

This study aims to save resources, reduce production costs, reduce environmental load and other fields of vision into the environment of semiconductor thermoelectric conversion materials (Mg_2Si) into the field of vision. The purpose of this study is to demonstrate the following. (1) The basic physical properties of Mg_2Si crystals and the solution of the crystal conduction mechanism;(2) The development of the optimum production and thermoelectric transformation of Mg_2Si crystals.これらをふまえ,当该年度は,(1). Impurity introduction and p-type and n-type conductivity control of Mg_2Si_(2) by arbitrary shape crystal growth method. Crystallization, electrical properties, thermoelectric properties of the study of basic findings, the main line of work The results are shown below. (1). The growth method of arbitrary shape crystallization, the specific substance, the inner wall temperature, the melt environment, the conditions for the preparation of Mg_2Si samples (2). The impurity of Mg_2Si can be mixed into Mg_2Si without impurity, and the growth of Mg_2Si with high purity is possible. (3). In recent years, the development of p-type Mg_2Si has been difficult. Impurity species have been introduced into the process. Specific impurities have been introduced into the process. (4). The growth method of arbitrary shape crystal, the loading state of raw materials and the thermal conductivity characteristics of growth crystal are related to each other. This is because it is important to produce Mg_2Si multi-crystal with good reproducibility, high efficiency and high performance thermoelectric converter.

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Sticking-free bulk crystal growth of Mg_2Si by the vertical Bridgman method and thermoelectric properties

垂直布里奇曼法Mg_2Si无粘块晶体生长及热电性能

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceeding of the IEEE 24th Intl.Conference on Thermoelectrics
影响因子：
0
作者：
M. Akasaka;T. Iida;J. Soga;N. Kato;T. Sakuma;Y. Higuchi;Y. Takanashi;M. Akasaka;M. Fukano;T.Nemoto;T.Sakuma;S.Furuyama;J.Soga
通讯作者：
J.Soga

Crucible-dependent thermoelectric properties of bulk Mg_2Si crystals growth by the vertical Bridgman method

垂直布里奇曼法生长块状 Mg_2Si 晶体的坩埚相关热电特性