N型およびP型PbTeインゴットに基づく熱電冷却モジュールの製作に向けた取り組み

要約 熱電冷却は、5G通信チップの冷却における重要な応用によって多くの注目を集めています。熱電冷却デバイスの性能を向上させることは、差し迫った重要な課題です。n型およびp型のコンポーネントに同じ材料を適用することで、機械的特性が類似しているため、熱電冷却モジュールの互換性が促進されます。本研究は、n型およびp型PbTeインゴットに基づく熱電冷却モジュールの開発に焦点を当てています。室温付近での高いZT値は、PbTeインゴットの製造によって達成されます。このアプローチは、ポリクリスタルと比較して粒界での電荷キャリア散乱を最小限に抑えることにより、キャリア移動度を大幅に向上させます。最適化されたインゴットは、その後、7対の熱電カップルから成る熱電冷却デバイスを構築するために利用され、室温で約14K、350Kで約28Kの最大冷却温度差を実現します。この研究は、PbTeベースの材料を使用した熱電冷却モジュールの開発に新しい視点を提供します。