專利名稱：：通過(guò)高壓高溫?zé)Y(jié)提高半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)的制作方法通過(guò)高壓高溫?zé)Y(jié)提高半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本專利申請(qǐng)要求2006年6月26日遞交的、題目為"IncreasingtheSeebeckCoefficientofSemiconductorbyHP/HTSintering(通過(guò)高壓/高溫?zé)Y(jié)提高半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù))"的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?0/805,805的優(yōu)先權(quán)，并且通過(guò)引用將所述美國(guó)申請(qǐng)的披露內(nèi)容的全部包括在本文中。關(guān)于聯(lián)邦贊助研究或開發(fā)的聲明:不適用。聯(lián)合研究協(xié)議方名稱:不適用。以磁盤遞交的材料的引入:不適用。背景賽貝克效應(yīng)，或者熱電效應(yīng)，是指當(dāng)材料兩點(diǎn)之間建立溫度梯度(gradient)時(shí)在這兩點(diǎn)之間存在的電壓差。呈現(xiàn)該現(xiàn)象的材料(通常是半導(dǎo)體或?qū)w)被稱為熱電學(xué)或熱電材料(thermoelectrics或者thermoelectricmaterial)。由熱電材料制成的器件利用賽貝克效應(yīng)來(lái)將熱轉(zhuǎn)換為電。例如，賽貝克效應(yīng)是在溫度測(cè)量中常用的熱電偶的物理基礎(chǔ)。賽貝克效應(yīng)的度量被計(jì)為以/AZ/K(微伏每開)為單位的賽貝克系數(shù)。該賽貝克系數(shù)可以被定義為，當(dāng)導(dǎo)體兩點(diǎn)之間存在溫差時(shí)，開路電壓與導(dǎo)體兩點(diǎn)間溫差之比。賽貝克系數(shù)可以取正值或負(fù)值，取決于載荷子是空穴還是電子。賽貝克系數(shù)通常被稱為熱電動(dòng)勢(shì)率(thermoelectricpower)或熱電勢(shì)率(thermopower)。良好的熱電材料應(yīng)當(dāng)具備大絕對(duì)值的賽貝克系數(shù)、高導(dǎo)電性(a，以Qcm為單位)以及低導(dǎo)熱性a，以W/cmK為單位)。高導(dǎo)電性導(dǎo)致熱電材料中的焦耳熱(Jouleheating)最小化，而低導(dǎo)熱性幫助維持材料中大的溫度梯度。因此，熱電材料的效率由熱電品質(zhì)因數(shù)(Z，以K—1為單位)來(lái)描述，該熱電品質(zhì)因數(shù)由關(guān)系式Z=^二計(jì)算。有用的無(wú)量綱品質(zhì)因數(shù)被定義為ZT，其中T是溫度(以;i開計(jì))，并且zr:^^。在熱電應(yīng)用的早期發(fā)展中，金屬和金屬合金引起過(guò)較多興趣，但是這些材料具有高導(dǎo)熱性。此外，大多數(shù)金屬的賽貝克系數(shù)在10AV/K的數(shù)量級(jí)，或更低。發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體具有大于10(^V/K的賽貝克系數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，半導(dǎo)體還具備高導(dǎo)電性和低導(dǎo)熱性，這進(jìn)一步提高Z，并由此提高熱電材料的效率。例如，碲化鉍(Bi2Te3)和碲化鉛(PbTe)是兩種普遍使用的半導(dǎo)體熱電材料，具有大于的優(yōu)化的賽貝克系數(shù)。對(duì)材料的賽貝克系數(shù)的優(yōu)化一般包括合成方法，通過(guò)所述合成方法，起始材料的化學(xué)定量關(guān)系(stoichiometry)被摻雜材料略微改變。通常，這產(chǎn)生具有完全不同組成的材料。此外，不存在容易的方法來(lái)預(yù)測(cè)具體材料組成的賽貝克系數(shù)。因此，還存在對(duì)具有大絕對(duì)值賽貝克系數(shù)的材料的需求。此外，還存在對(duì)提高材料的賽貝克系數(shù)的方法的需求，該方法不是必需包括向材料添加摻雜物。本文的實(shí)施方案解決這些和其他需求
發(fā)明內(nèi)容—種提高半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)的方法，包括將半導(dǎo)體暴露于提高的壓力和提高的溫度下足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以提高所述半導(dǎo)體在使用的壓力下測(cè)得的賽貝克系數(shù)；以及回收所述半導(dǎo)體。在實(shí)施方案中，所述提高的壓力可以在約lGPa到20GPa的范圍，并且所述提高的溫度可以在約為所述半導(dǎo)體的燒結(jié)溫度到在工藝壓力(processpressure)下所述半導(dǎo)體的熔點(diǎn)之上約500°C的范圍，例如在約500°C到約2500°C的范圍。在其他實(shí)施方案中，所述壓力可以在約2GPa到約10GPa的范圍。在再其他的實(shí)施方案中，所述壓力可以在約4GPa到約8GPa的范圍，并且優(yōu)選為約5GPa。在示例性實(shí)施方案中，所述溫度可以在約為所述半導(dǎo)體的燒結(jié)溫度到在工藝壓力下所述半導(dǎo)體的熔點(diǎn)之上約500°C的范風(fēng)在其他實(shí)施方案中，所述溫度可以在約900°C到約為在工藝壓力下所述半導(dǎo)體的熔點(diǎn)的范圍?？商鎿Q地，所述溫度可以在所述半導(dǎo)體的燒結(jié)溫度到約為在工藝壓力下所述半導(dǎo)體的熔點(diǎn)的范圍。半導(dǎo)體是這樣的固體材料，其具有介于導(dǎo)體和絕緣體之間的導(dǎo)電性，并且通過(guò)半導(dǎo)體的傳導(dǎo)通常藉由空穴和電子發(fā)生。半導(dǎo)體的性質(zhì)一般隨溫度而改變，從而它們的傳導(dǎo)性隨溫度降低而升高。在示例性實(shí)施方案中，半導(dǎo)體可以為硒化物、銻化物、碲化物、硫化物、鍺化合物及其混合物。可以添加慘雜物，并且摻雜物可以包括例如Br、Cl、I、Ga、In、Na、K、Ag或其他故意的雜質(zhì)，以改變基體材料的導(dǎo)電性或?qū)嵝浴Ｔ谠倨渌麑?shí)施方案中，半導(dǎo)體可以為硒化鉛、硫化鉛、碲化鉛、硫化錫、碲化錫及其混合物。在示例性實(shí)施方案中，半導(dǎo)體可以為碲化鉛。在實(shí)施方案中，足夠長(zhǎng)以提高半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)的時(shí)間可以在從約30秒到約24小時(shí)的范圍。在其他實(shí)施方案中，所述時(shí)間可以從約5分鐘到約30分鐘。在再其他實(shí)施方案中，所述時(shí)間可以從約5分鐘到約15分鐘。在示例性實(shí)施方案中，所述半導(dǎo)體可以包括半導(dǎo)體起始粉末，其中所述半導(dǎo)體起始粉末具有約5(Him到約400(^m的平均顆粒尺寸。在其他實(shí)施方案中，半導(dǎo)體可以是多晶料或者一種或更多種分離的(discrete)單晶體。另一示例性方法可以包括提高碲化鉛的賽貝克系數(shù)。所述方法可以包括將碲化鉛暴露于從約4GPa到約8GPa范圍的壓力和從約600°C到約1300°C范圍的溫度下足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以提高所述碲化鉛在使用的壓力下測(cè)得的賽貝克系數(shù)；以及回收所述碲化鉛。在實(shí)施方案中，足夠長(zhǎng)以提高碲化鉛的賽貝克系數(shù)的時(shí)間可以是約5分鐘到約24小時(shí)。另一實(shí)施方案可以包括高壓高溫("HPHT")處理的高純度半導(dǎo)體材料，所述高壓高溫處理的高純度半導(dǎo)體材料具有比非高壓高溫處理的相同組成的半導(dǎo)體材料高的賽貝克系數(shù)。在實(shí)施方案中，所述具有比非高壓高溫處理的相同組成的半導(dǎo)體材料高的賽貝克系數(shù)的半導(dǎo)體材料可以是硒化物、銻化物、碲化物、硫化物、鍺化合物及其混合物。在其他實(shí)施方案中，所述材料可以是硒化鉛、硫化鉛、碲化鉛、硫化錫、碲化錫及其混合物。在再其他實(shí)施方案中，所述半導(dǎo)體材料可以是碲化鉛。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是示例性HPHT裝置的橫截面視圖，該HPHT裝置可以被用來(lái)提高半導(dǎo)體中的賽貝克系數(shù)。圖2是針對(duì)未處理的和HPHT處理的碲化鉛的賽貝克系數(shù)對(duì)溫度的圖。具體實(shí)施例方式在描述本方法、系統(tǒng)和材料之前，要理解本公開不限于所描述的特定方法、系統(tǒng)和材料，因?yàn)檫@些可以改變。還要理解，在本描述中使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定版本或?qū)嵤┓桨傅哪康模淮蛩阆拗品秶?。還必須注意，如在這里和所附權(quán)利要求書中使用的，除非上下文以其他方式明確指出，否則單數(shù)形式"一(an,an)"和"所述"包括復(fù)數(shù)指代。除非以其他方式限定，否則在這里使用的所有技術(shù)和科技術(shù)語(yǔ)具有如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所普遍理解的相同含義。使用在這里，詞匯"包括"意指"包括但不限于"。盡管在實(shí)踐和測(cè)試實(shí)施方案時(shí)可以使用任何與本文中描述的實(shí)施方案類似或等同的方法、材料和設(shè)備，但是現(xiàn)在描述優(yōu)選的方法、材料和設(shè)備。本文中所提及的所有公開內(nèi)容均通過(guò)引用被包括。因此本文中的任何內(nèi)容均不被解讀為承認(rèn)本文所描述的實(shí)施方案不具有由于在先發(fā)明而比這些公開內(nèi)容要早的日期。連同常規(guī)的高壓高溫("HPHT")裝置圖示說(shuō)明了本實(shí)施方案，所述常規(guī)的高壓高溫裝置可以是例如在美國(guó)專利2,947,611;2,941,241;2,941,248;3,609,818;3,767,371;4,289,503;4,673,414和4,954,139中所描述的帶式(belt-type)或模式(die-type)的，每一篇上述美國(guó)專利均被整體包括在本文中。然而，將意識(shí)到，本發(fā)明的方法可應(yīng)用于任何能夠同時(shí)提供所要求的高壓和高溫條件的HPHT裝置。因此，這樣的其他HPHT設(shè)備打算落入本文所描述的發(fā)明的范圍內(nèi)。之后看圖1和圖2，一般地在IO處的圖示說(shuō)明性HPHT裝置被示出為包括一般為圓柱形的反應(yīng)室(reactioncell)組件(assembly)12，該反應(yīng)室組件12介于一對(duì)沖頭(punch)14a和14b之間，并且被一般為環(huán)形的帶狀構(gòu)件(beltmember)或模構(gòu)件(diemember)16圍繞。優(yōu)選地，兩個(gè)沖頭14和帶狀構(gòu)件由相對(duì)比硬的材料(比如燒結(jié)碳化鴇)構(gòu)成。在沖頭14和壓帶件16之間是一對(duì)絕緣組件18a和18b，每個(gè)絕緣組件由一對(duì)熱絕緣和電絕緣的構(gòu)件20a-b和22a-b形成，并且具有居間的金屬或其他襯墊24a和24b設(shè)置于其間，在一些實(shí)施方案中，所述熱絕緣和電絕緣的構(gòu)件20a-b和22a-b由葉臘石等構(gòu)成。如示出的，反應(yīng)室組件12包括空心的圓筒26，所述圓筒26可以由在HPHT期間通過(guò)相變或壓縮轉(zhuǎn)換到更強(qiáng)更硬的狀態(tài)的材料(諸如鹽等)構(gòu)成，或者可替換地，由不這樣轉(zhuǎn)換的滑石材料等構(gòu)成。在任一種情況下，圓筒26的材料被選擇為在HPHT下基本上無(wú)如葉臘石或氧化鋁材料可能發(fā)生的體積不連續(xù)(volumediscontinuity)或類似情況。滿足這些準(zhǔn)則的材料在美國(guó)專利No.3,030,662中被描述，該美國(guó)專利被整體包括在本文中。置于鹽圓筒26內(nèi)的是一個(gè)或更多個(gè)相鄰的圓筒，所述相鄰圓筒中的每一個(gè)均被提供為石墨電阻加熱管(heatertube)28。與加熱管28的電連接是通過(guò)相鄰的一對(duì)傳導(dǎo)性金屬端盤(enddisc)30a和30b實(shí)現(xiàn)的，所述金屬端盤30a和30b相對(duì)于加熱管28軸向設(shè)置。相鄰的每個(gè)盤30被提供有一端帽組件(一般在32a和32b處示出)，每個(gè)所述端帽組件包括被導(dǎo)電環(huán)36a和36b圍繞的絕緣塞34a和34b。應(yīng)該意識(shí)到，加熱器28內(nèi)部，連同端盤30、鹽圓筒26以及端帽組件32限定一一般為圓柱形的內(nèi)腔(在38處示出)，該內(nèi)腔具有限定的軸向和徑向范圍，并且包含傳壓介質(zhì)46。傳壓介質(zhì)46被選擇為具有相對(duì)低的內(nèi)摩擦系數(shù)以使得其在HPHT條件下為半流動(dòng)性的，并且所述傳壓介質(zhì)46可以被提供作為圓柱形鹽內(nèi)襯(liner)42或者在所述圓柱形鹽內(nèi)襯42內(nèi)，所述圓柱形鹽內(nèi)襯42限定徑向傳壓介質(zhì)層43a和43b，并且與軸向的一對(duì)鹽塞44a和44b相配合，所述鹽塞44a和44b中的每一個(gè)限定軸向傳壓介質(zhì)層。在一些實(shí)施方案中，傳壓介質(zhì)46、鹽內(nèi)襯42和/或鹽塞44可以由石墨材料或者氯化鈉構(gòu)成，但是它們還可以由任何鈉、鉀、或鈣的氯化物、碘化物或溴化物或其混合物構(gòu)成?？商鎿Q地，傳壓介質(zhì)46可以被提供為粉末或顆粒形式。在任一情況下，介質(zhì)46限定一腔空間，該腔空間被配置為容納半導(dǎo)體材料40來(lái)以足以提高從HPHT處理回收后的賽貝克系數(shù)的條件進(jìn)行HPHT處理。在實(shí)施方案中，用于提高半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)的方法包括創(chuàng)建具有半導(dǎo)體的反應(yīng)室，所述半導(dǎo)體被暴露于提高的壓力和提高的溫度下足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以提高所述半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)。隨后從反應(yīng)室回收所述具有提高的賽貝克系數(shù)的半導(dǎo)體。在實(shí)施方案中，半導(dǎo)體51在被放入反應(yīng)室之前被成形為小球。在用于提高半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)的實(shí)施方案中，所述壓力在從約lGPa到20GPa的范圍，而所述溫度在從約燒結(jié)溫度到在工藝壓力下所述半導(dǎo)體的熔點(diǎn)之上約500。C的范圍。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述壓力在從約2GPa到約10GPa的范圍。在再另一個(gè)實(shí)施方案中，所述壓力在從約4GPa到約8GPa的范圍。在又另一個(gè)實(shí)施方案中，所述壓力為約5GPa。—實(shí)施方案的溫度范圍可以從所述半導(dǎo)體材料燒結(jié)在一起的溫度到約為在工藝壓力下所述半導(dǎo)體的熔點(diǎn)，或者可替換地，從所述燒結(jié)溫度到在工藝壓力下所述半導(dǎo)體的熔點(diǎn)之上約500。C。這可以是約600。C到約D00。C。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該溫度在從約700°C到約900°C的范圍。可替換地，該溫度在從約900°C到約為在工藝壓力下所述半導(dǎo)體的熔點(diǎn)。在一些實(shí)施方案中，優(yōu)選的溫度范圍可以是在提高的壓力下所述半導(dǎo)體的熔點(diǎn)+/陽(yáng)400。<:。對(duì)于用于提高半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)并維持一段時(shí)間的方法的實(shí)施方案，所述半導(dǎo)體可以包括硒化鉛、硫化鉛、碲化鉛(PbTe)、硫化錫、碲化錫、鉛錫碲化物、鉈錫碲化物、鉈鍺碲化物和/或其混合物。任何在經(jīng)受本文所描述并要求保護(hù)的HPHT處理或HPHT燒結(jié)條件時(shí)導(dǎo)致提高的賽貝克系數(shù)的凈的(neat)、純的或者摻雜的半導(dǎo)體材料或者化合物，包括其混合物，均落入當(dāng)前權(quán)利要求書的范圍。例如，可以添加摻雜物，并且摻雜物可以包括例如Br、Cl、I、Ga、In、Na、K、Ag或其他故意的雜質(zhì)，以改變基體材料的導(dǎo)電性或?qū)嵝?。本文描述的與PbTe相關(guān)的實(shí)施方案考慮了在可能己經(jīng)產(chǎn)生了PbTe的HPHT條件已經(jīng)被移除并且還未繼續(xù)處理元素Pb和Te之后，改進(jìn)該己產(chǎn)生的PbTe的賽貝克系數(shù)。要改進(jìn)的PbTe可以通過(guò)非HPHT方法或者HPHT方法制成。合成用在本文描述的實(shí)施方案中的PbTe的示例性方法包括在處理設(shè)備中混合或組合元素Pb和元素Te，并且在非提高的壓力(即與上述HPHT條件相比基本上未從大氣壓變化的壓力)下將該混合物加熱至大致900°C到約1000°C，從而該混合物熔融并反應(yīng)以形成PbTe。其他形成PbTe的方法是可能的。所形成的PbTe隨后可以被冷卻，并且然后經(jīng)受本文所描述的HPHT條件，以便提高其賽貝克系數(shù)。在提高半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)的方法的一個(gè)實(shí)施方案中，半導(dǎo)體材料被暴露給本文所描述的HPHT處理約30秒或更久，直至約24小時(shí)。在另一實(shí)施方案中，所述半導(dǎo)體材料可以被暴露給HPHT處理約30秒到約15分鐘。在再另一實(shí)施方案中，所述半導(dǎo)體材料可以被暴露給HPHT處理約5分鐘到約30分鐘，優(yōu)選為15分鐘。在又另一個(gè)實(shí)施方案中，用于提高半導(dǎo)體碲化鉛的賽貝克系數(shù)的方法包括創(chuàng)建具有碲化鉛的反應(yīng)室，將所述反應(yīng)室暴露于范圍從約4GPa到約6GPa的壓力和范圍從約700。C到約900。C的溫度下足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以提高所述碲化鉛的賽貝克系數(shù)，以及回收所述具有提高的賽貝克系數(shù)的碲化鉛。在一個(gè)實(shí)施方案中，碲化鉛被暴露給HPHT處理?xiàng)l件約30秒或更久。在另一實(shí)施方案中，碲化鉛被暴露給HPHT處理?xiàng)l件約5分鐘到約15分鐘。另一實(shí)施方案包括這樣的HPHT處理的高純度半導(dǎo)體材料，所述高純度半導(dǎo)體材料具有比非高壓高溫處理的相同組成的半導(dǎo)體材料高的賽貝克系數(shù)。在實(shí)施方案中，高純度材料為大于或等于99.9%(w/w)純。在另一實(shí)施方案中，高純度材料為大于或等于99.99%(w/w)純。在再另一實(shí)施方案中，高純度材料為大于或等于99.999%(w/w)純。在實(shí)施方案中，起始半導(dǎo)體可以為粉末、多晶料、一種或更多種分離的單晶體或其任何組合。所述半導(dǎo)體起始粉末的平均顆粒尺寸在從約50nm到約4000pm的范圍。在實(shí)施方案中，所述高純度半導(dǎo)體可以包括一種或更多種硒化物、銻化物、碲化物、硫化物、鍺化合物和/或其混合物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述高純度半導(dǎo)體可以是硒化鉛、硫化鉛、碲化鉛、碲化鉍、硫化錫、碲化錫、鉛錫碲化物、鉈錫碲化物、碲化鉈或碲化鍺和/或其混合物。在示例性實(shí)施方案中，高純度半導(dǎo)體材料的賽貝克系數(shù)可以通過(guò)在從約lGPa到約20GPa范圍的壓力以及從約500°C到約2500°C的溫度下HPHT處理約5分鐘到約30分鐘來(lái)提高。在另一實(shí)施方案中，處理時(shí)間為約5分鐘到約15分鐘。在示例性實(shí)施方案，高純度半導(dǎo)體材料的賽貝克系數(shù)可以通過(guò)在從約4GPa到約8GPa范圍的壓力以及從約600°C到約1300°C的溫度下HPHT處理約5分鐘到約15分鐘來(lái)提高。實(shí)施例1碲化鉛(PbTe)(99.999%(w/w)純，AlfaAesar公司)被成形為小球，并且加載到了傳壓介質(zhì)內(nèi)部的高壓室。樣品在大致6.5GPa在900°C或1050°C下HPHT處理了5到10分鐘。所產(chǎn)生的PbTe丸被回收了并切成了尺寸為約10mmx3mmx3mm的錠以進(jìn)行賽貝克測(cè)量。該賽貝克測(cè)量值在從75K到300K范圍的溫度獲得。表1描述施加到PbTe丸的HPHT處理。壓制所述的半導(dǎo)體起始粉末的平均顆粒尺寸在最后一欄中給出。在(不止一個(gè))實(shí)施方案中，半導(dǎo)體起始粉末的平均顆粒尺寸在從約2mm到約4mm的范圍。對(duì)于其他實(shí)施方案，半導(dǎo)體起始粉末的平均顆粒尺寸小于約0.1mm。在一些實(shí)施方案中，所述平均顆粒尺寸在約0.1mm到約4mm之間。所述平均顆粒尺寸可以大于4mm。原樣(asreceived)材料是從單塊PbTe切得的。表1:HPHT處理的PbTe樣品的試驗(yàn)變量<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>圖2描繪在根據(jù)實(shí)施例1的HPHT處理之前(原樣)和之后PbTe樣品的賽貝克系數(shù)測(cè)量值。圖2圖示說(shuō)明作為HPHT處理結(jié)果的賽貝克系數(shù)的改變?？梢钥吹剑贖PHT處理期間的某些參數(shù)變化導(dǎo)致賽貝克系數(shù)的變化，這在暴露給HPHT工藝之后持續(xù)。原樣樣品在300K具有約-232iTWK的賽貝克系數(shù)，而樣品B在300K呈現(xiàn)約-357i^V/K的賽貝克系數(shù)。注意到，對(duì)于樣品A和C的HPHT處理的條件不足以顯著地提高賽貝克系數(shù)。當(dāng)將A和C與B進(jìn)行比較時(shí)，注意到將HPHT處理的時(shí)間從約5分鐘增加到約15分鐘導(dǎo)致提高的賽貝克系數(shù)。因此，處理時(shí)長(zhǎng)影響賽貝克系數(shù)。此外，對(duì)A和E的比較顯示，在所有其他條件相等時(shí)，平均顆粒尺寸為約0.1mm的起始粉末具有比平均顆粒尺寸為2-4mm的起始粉末大的賽貝克系數(shù)增量。實(shí)施例2在大氣壓下從高純度鉛和碲合成了碲化鉛樣品，并且隨后經(jīng)受了HPHT條件。壓力為從約5到約7.5GPa的范圍。溫度為1050°C或1200°C。對(duì)所有樣品使用了10分鐘的處理時(shí)間，并且起始粉末具有約0.05mm到約0.1mm的平均顆粒尺寸。在300K測(cè)量的賽貝克系數(shù)結(jié)果在表2中示出。表2增加<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>對(duì)樣品H和I的比較證明提高溫度導(dǎo)致賽貝克系數(shù)更大的提高。在實(shí)施方案中，所述溫度可以被提高到恰低于PbTe在提高的壓力下的熔點(diǎn)。碲化鉛在大氣壓下的熔點(diǎn)為約917°C。在本文的實(shí)施方案中，HPHT處理可以在約600°C到約1300°C的范圍內(nèi)進(jìn)行，取決于在處理中使用的壓力，因?yàn)槿埸c(diǎn)在較高的壓力下升高。對(duì)樣品G和H的比較表示，對(duì)提高賽貝克系數(shù)來(lái)說(shuō)較低的壓力可能是有益的。對(duì)樣品F和I的比較顯示，可以存在壓力上限，在該壓力上限未觀察到賽貝克系數(shù)的提高。該數(shù)據(jù)證明存在最佳的時(shí)間、溫度和壓力來(lái)導(dǎo)致賽貝克系數(shù)的最大絕對(duì)值。此外，該數(shù)據(jù)還證明，顆粒尺寸對(duì)賽貝克系數(shù)提高的程度有影響。這些結(jié)果不打算是限制性的。其他熱電材料、不同的處理?xiàng)l件、微結(jié)構(gòu)改動(dòng)以及在不同溫度下的測(cè)量可能顯示賽貝克系數(shù)的更大的提高。其他熱電材料、其他材料性質(zhì)、其他微結(jié)構(gòu)以及其他HPHT處理?xiàng)l件均被包括在本文的實(shí)施方案和權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。應(yīng)該意識(shí)到，各種上面公開的內(nèi)容以及其他特征和功能，或者它們的替換方案，可以以期望的方式組合到很多其他不同的系統(tǒng)或應(yīng)用中。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以作出其中的各種當(dāng)前未預(yù)見(jiàn)或未預(yù)料的替換方案、修改、變體或改進(jìn)，這些替換方案、修改、變體或改進(jìn)打算被所附權(quán)利要求書包括。權(quán)利要求1.一種提高半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)的方法，包括將半導(dǎo)體暴露于提高的壓力和提高的溫度下足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以提高所述半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)；以及回收具有提高的賽貝克系數(shù)的所述半導(dǎo)體。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述提高的壓力在約lGPa到20GPa的范圍，并且所述提高的溫度在約500°C到約2500°C的范圍。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述壓力在約2GPa到約lOGPa的范圍。4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述壓力在約4GPa到約8GPa的范圍。5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述溫度在約為所述半導(dǎo)體的燒結(jié)溫度到在工藝壓力下所述半導(dǎo)體的熔點(diǎn)之上約500°C的范圍。6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述溫度在所述半導(dǎo)體的燒結(jié)溫度到約為在工藝壓力下所述半導(dǎo)體的熔點(diǎn)的范圍。7.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述半導(dǎo)體選自由硒化物、銻化物、碲化物、硫化物、鍺化合物及其混合物組成的組。8.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述半導(dǎo)體選自由硒化鉛、硫化鉛、碲化鉛、硫化錫、碲化錫及其混合物組成的組。9.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述半導(dǎo)體包括碲化鉛。10.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述時(shí)間是從約30秒到約24小時(shí)。11.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述半導(dǎo)體還包括摻雜物。12.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述時(shí)間是約5分鐘到約30分鐘。13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述半導(dǎo)體還包括半導(dǎo)體起始粉末，其中所述半導(dǎo)體起始粉末具有約0.5mm到約4mm的平均顆粒尺寸。14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在將所述半導(dǎo)體暴露于提高的壓力和提高的溫度之前，所述半導(dǎo)體包括粉末、多晶料、一種或更多種分離的單晶體或其組合。15.—種提高碲化鉛的賽貝克系數(shù)的方法，包括將反應(yīng)室暴露于從約4GPa到約8GPa范圍的壓力和從約600。C到約1300。C范圍的溫度下足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以提高所述碲化鉛的賽貝克系數(shù)；以及回收具有提高的賽貝克系數(shù)的所述碲化鉛。16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述時(shí)間是約5分鐘到約24小時(shí)。17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述碲化鉛包括碲化鉛起始粉末，所述碲化鉛起始粉末具有約0.5mm到約4mm的平均顆粒尺寸。18.—種高壓高溫處理的高純度半導(dǎo)體材料，所述高壓高溫處理的高純度半導(dǎo)體材料具有比非高壓高溫處理的相同組成的半導(dǎo)體材料高的賽貝克系數(shù)。19.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體材料，其中所述半導(dǎo)體選自由硒化物、銻化物、碲化物、硫化物、鍺化合物及其混合物組成的組。20.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體材料，其中所述材料選自由硒化鉛、硫化鉛、碲化鉛、硫化錫、碲化錫及其混合物組成的組。全文摘要一種提高半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)的方法涉及建立包含在傳壓介質(zhì)中的半導(dǎo)體的反應(yīng)室，將所述反應(yīng)室暴露于提高的壓力和提高的溫度下足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以提高所述半導(dǎo)體的賽貝克系數(shù)；以及回收具有提高的賽貝克系數(shù)的所述半導(dǎo)體。文檔編號(hào)H01L35/16GK101479862SQ200780023564公開日2009年7月8日申請(qǐng)日期2007年6月26日優(yōu)先權(quán)日2006年6月26日發(fā)明者A-S·馬利克申請(qǐng)人:戴蒙得創(chuàng)新股份有限公司