[發(fā)明專利]用于松散黝銅礦材料的電接觸部和熱接觸部及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580072115.4
• 申請(qǐng)日: 2015-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN107112407A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 琳賽·米勒;約翰·P·賴芬貝格;道格拉斯·克蘭;亞當(dāng)·洛里默;馬里奧·阿吉雷;喬丹·蔡斯;馬修·L·斯卡林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿爾法貝特能源公司
• 主分類號(hào): H01L35/16
• 分類號(hào): H01L35/16
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11262
• 代理人: 張瑞,鄭霞

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求以下申請(qǐng)的權(quán)益，這些申請(qǐng)的每個(gè)的全部內(nèi)容通用引用并入本文：

2014年12月31日提交的并且標(biāo)題為“ELECTRICAL AND THERMAL CONTACTS FOR BULK TETRAHEDRITE”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/098,945號(hào)；以及

2015年8月24日提交的并且標(biāo)題為“ELECTRICAL AND THERMAL CONTACTS FOR BULK TETRAHEDRITE MATERIAL”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/208,954號(hào)。

領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及黝銅礦材料。在一個(gè)實(shí)例中，黝銅礦材料可以被用于熱電裝置。將認(rèn)識(shí)到的是，本發(fā)明具有廣泛得多的適用范圍。

背景

黝銅礦是在采礦業(yè)中作為天然存在的礦物已經(jīng)已知很長時(shí)間的材料，但是僅最近已經(jīng)認(rèn)識(shí)其熱電性質(zhì)，例如用作P-型熱電材料(P-type thermoelectric material)。本領(lǐng)域已知的示例性黝銅礦材料包括式(Cu,Ag)_12-xM_x(Sb,As,Te)₄(S,Se)₁₃的化合物，其中M是過渡金屬或合適的過渡金屬組合，其中x在0和2之間。用于在黝銅礦材料中使用的示例性過渡金屬包括Zn、Fe、Mn、Hg、Co、Cd以及Ni中的一種或更多種的任何合適的組合，例如Zn和Ni的組合。

關(guān)于示例性黝銅礦材料和制備此類材料的示例性方法的另外的細(xì)節(jié)見以下參考文獻(xiàn)，這些參考文獻(xiàn)的每個(gè)的全部內(nèi)容通過引用并入本文：

2014年1月9日公布的并且標(biāo)題為“THERMOELECTRIC MATERIALS BASED ON TETRAHEDRITE STRUCTURE FOR THERMOELECTRIC DEVICES”的國際公布號(hào)WO 2014/008414；

2015年1月8日公布的并且標(biāo)題為“THERMOELECTRIC MATERIALS BASED ON TETRAHEDRITE STRUCTURE FOR THERMOELECTRIC DEVICES”的國際公布號(hào)WO 2015/003157；

Lu等人，“High performance thermoelectricity in earth-abundant compounds based on natural mineral tetrahedrites”，Advanced Energy Materials 3：342-348(2013)；

Lu等人，“Natural mineral tetrahedrite as a direct source of thermoelectric materials”，Physical Chemistry Chemical Physics15:5762-5766(2013)；以及

Lu等人，“Increasing the thermoelectric figure of merit of tetrahedrites by co-doping with nickel and zinc”,Chemistry of Materials 27:408-413(2015)。

概述

本申請(qǐng)涉及黝銅礦材料。在一個(gè)實(shí)例中，黝銅礦材料可以被用于熱電裝置。將認(rèn)識(shí)到的是，本發(fā)明具有廣泛得多的適用范圍。

在一方面，結(jié)構(gòu)包括黝銅礦基底；第一接觸金屬層，其被布置在黝銅礦基底上面并且與黝銅礦基底直接接觸；以及第二接觸金屬層，其被布置在第一接觸金屬層上面。

在某些實(shí)施方案中，第一接觸金屬層包含選自由以下組成的組的材料：難熔金屬、與Ti或W成合金的難熔金屬、穩(wěn)定的硫化物、與Ti或W成合金的穩(wěn)定的硫化物、穩(wěn)定的難熔金屬氮化物以及穩(wěn)定的難熔金屬碳化物。難熔金屬可以選自由以下組成的組：Mo、Nb、Ta、W、Re、Ti、V、Cr、Zr、Hf、Ru、Rh、Os以及Ir。穩(wěn)定的難熔金屬氮化物可以選自由以下組成的組：TiN和TaN。穩(wěn)定的難熔金屬碳化物可以選自由以下組成的組：TiC和WC。穩(wěn)定的硫化物可以包括La₂S₃。

在某些實(shí)施方案中，第二接觸金屬層包含貴金屬。另外地或可選擇地，第二接觸金屬層可以包含選自由以下組成的組的材料：Au、Ag、Ni、Ni/Au以及Ni/Ag。