br>【附图说明】
[0040] 附图示出本公开内容的优选实施方案，并且连同前述公开内容一起用于提供对本 公开内容的技术精神的进一步理解，因而，本公开内容不被解释为限于附图。
[0041] 图1为用于示意性示出根据本公开内容的一个实施方案的化合物半导体的制造 方法的流程图。
[0042] 图2为示出根据依照本公开内容的实施例和比较例的、根据化合物半导体的温度 变化的ZT值的图。
【具体实施方式】
[0043] 下文中，将参照附图对本公开内容的优选实施方案进行详细描述。在描述之前，应 该理解的是，在说明书和所附权利要求书中所使用的术语不应当被解释为限于一般意义和 字典含义，而是应在本发明人允许适当地定义术语的原则的基础上，根据本公开内容中的 技术方面所对应的意义和概念进行解释以获得最佳的解释。
[0044] 因此，本文所提出的描述仅是出于说明目的的优选实施例，并不旨在限制本公开 内容的范围，所以应该理解的是，在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下可以做出其 他等同形式和修改。
[0045] 本公开内容提供了一种由以下化学式1表示的新化合物半导体。
[0046] 化学式1
[0047] BiixMxCu!wTw0ayQlyTebSez
[0048] 其中在化学式 1 中，M为选自Ba、Sr、Ca、Mg、Cs、K、Na、Cd、Hg、Sn、Pb、Mn、Ga、In、 Tl、As和Sb中的至少一种，Q1为选自S、Se、As和Sb中的至少一种，T为选自过渡金属元 素中的至少一种，0 彡x〈l，0〈w〈l，0. 2〈a〈l. 5,0 彡y〈l. 5,0 彡b〈l. 5 和 0 彡ζ〈1· 5。
[0049] 具体地，在根据本公开内容的化合物半导体中，相对于由BhxMxCuOa 示的化合物半导体，Cu位被过渡金属元素部分取代。此外，与由xMxCuOayQlyTebSez (例 如BiCuOTe或BiCuOSe)表示的化合物半导体相比，根据本公开内容的化合物半导体的这 样的结构特征可具有改善的热电转换性能。更详细地，如果部分取代Cu位的过渡金属的 d轨道的能级在费米能级附近数个电子伏特之内，那么熵和态密度在费米能级附近增加，因 而化合物半导体的塞贝克系数可增加。此时，如果过渡金属的d轨道的能级更接近费米能 级，那么塞贝克系数进一步提高。此外，该化合物半导体的载流子浓度可以根据选定的过渡 金属的种类调整。此外，该过渡元素可以通过改进作为点缺陷的声子散射水平而使化合物 半导体的热导率劣化。如上所述，由于塞贝克系数的提高，载流子浓度的控制以及热导率的 劣化，通过xMxCUlwTw0ayQlyTebSez (Cu位被过渡金属部分取代）表示的化合物半导体的 ZT(其为热电性能指数）可以得到提高。
[0050] 优选地，取代根据本公开内容的化合物半导体中的铜的过渡金属元素可以选自这 样的元素：当过渡金属元素取代铜位时，其过渡元素的d轨道的能级在费米能级附近10eV 内。例如，在根据本公开内容的化合物半导体中，铜被Co、Ag、Zn、Ni、Fe和Cr中的至少一 种部分取代，这提高了热电转换性能。具体地，在根据本公开内容的化合物半导体中，铜可 以被Ag、Zn和Cr中的至少一种部分取代。
[0051] 还优选地，在化学式1中，w可以满足0〈w〈0. 05的条件。如果取代Cu位的过渡金 属具有w>〇. 05的量，那么化合物半导体可能经受不稳定的相合成或劣化的热电性能，或可 能产生不希望的二次相。
[0052] 例如，在化学式1中，w可以为0. 03。换句话说，当根据本公开内容的化合物半导 体是由xMxCuOayQlyTebSez表示的化合物半导体，那么3 %的Cu位可以被过渡金属元素如 Co所取代。
[0053] 此外，在化学式1中，x、y和z可以满足X= 0、y= 0、z= 0的条件。在这种情况 下，化学式1可以表示为下列化学式。
[0054] BiCUiwTw〇Jeb
[0055] 另外，在该化学式中，a和b可以满足a= 1、b= 1的条件。在这种情况下，化学 式1可以表示为一下化学式。
[0056] BiCujwTw0Te
[0057] 此处，如果T是Co,那么该化学式还可以表示为以下化学式。
[0058] BiCujwCow0Te
[0059] 此外，在化学式1中，Μ可以为Pb，并且x、y和b可以分别满足x= 0. 05,y= 0， b= 0的条件。在这种情况下，化学式1可以表示为下列化学式。
[0060] Bi〇 95Pb〇ggCiijwTw0aSez
[0061] 另外，在该化学式中，a和z可以满足a= 0. 98和z= 1的条件。在这种情况下， 化学式1可以表示为下列化学式。
[0062] Bi〇 95Pb〇ggCiijwTwO〇98Se
[0063] 此处，如果T为Ag，那么该化学式可以表示为以下化学式。
[0064] Bi〇 95Pb〇Q5CUJwAgwO〇98Se
[0065] 此外，在化学式1中，M可以为Pb，并且y、b和z可以分别满足y= 0，b= 0和z =1的条件。在这种情况下，化学式1可以表示为以下化学式。
[0066] BiixPbxCu!wTw0aSe
[0067] 此处，如果T为Co,并且满足a= 0. 98的条件，那么化学式1可以表示为以下化学 式。
[0068] BiixPbxCu!wCowO〇.98Se
[0069] 此外，根据本公开内容的化合物半导体可以包括0,并且0可以至少部分地被另一 种元素（Q1)取代。换言之，在化学式1中，y可以满足〇〈y的条件。具体地，取代0的Q1可 以为S、As和Sb中的至少一种。
[0070] 此外，根据本公开内容的化合物半导体必须包括Bi。此时，Bi位可以被另一种元 素（M)部分地取代。换言之，在化学式1中，X可以满足0〈x的条件。具体地，取代Bi的Μ 可以为Cs、K、Na、Cd、Hg、Sn、Pb、Μη、Ga、In、Tl、As和Sb中的至少一种。
[0071] 如上所述，根据本公开内容的化合物半导体可以被构造成BiCu0Te系材料或 BiCuOSe系材料中，Cu被过渡金属元素例如Co或Ag部分取代。此外，与仅由BiCuOTe或 BiCuOSe构成的化合物半导体相比，根据本公开内容的化合物半导体由于这样的结构特征 可以具有更尚的ZT值，并且可以有效地提尚热电转换性能。
[0072] 图1为用于示意性示出根据本公开内容的实施方案的化合物半导体的制造方法 的流程图。
[0073] 参照图1，根据本公开内容的化合物半导体的制造方法可以包括通过混合化学式 1的原料形成混合物（S110)，并且加压烧结该混合物（S130)。
[0074] 此处，在步骤S110中，作为化学式1的原料，可以将Bi203、Bi和Cu的粉末、选自 Te、S、Se、As、Sb及其氧化物中的至少一种的粉末、以及选自过渡金属元素及其氧化物中的 至少一种的粉末混合。
[0075] 优选地，在步骤S110中混合的过渡金属元素可以包括Co、Ag、Zn、Ni、Fe和Cr。
[0076] 此外，在步骤S110中，可以任选进一步地混合选自Ba、Sr、Ca、Mg、Cs、K、Na、Cd、 Hg、Sn、Pb、Mn、Ga、In、Tl、As、Sb及其氧化物中的至少一种的粉末以形成混合物。
[0077] 优选地，步骤S130可以通过放电等离子体烧结（SPS)或热压（HP)进行。当通过 这种加压烧结法的方式烧结时，根据本公开内容的化合物半导体可以易于获得高烧结密度 和获得高电导率。
[0078] 加压烧结步骤S130可以在30MPa至200MPa的压力条件下进行。此外，加压烧结 步骤S130可以在400°C至650°C的温度条件下进行。
[0079]