半導體熱電材料（英文名：semiconductor thermoelectric material）指具有較大熱電效應的半導體材料，亦稱(chēng)溫差電材料。它能直接把熱能轉換成電能，或直接由電能產(chǎn)生致冷作用。

制備方法編輯

半導體熱電材料的制備方法大致有如下幾種：

（1）粉末冶金法。宜于大批量生產(chǎn)，材料的機械強度高且成分均勻，易于制成各種形狀的溫差電元件，其缺點(diǎn)是破壞了結晶方位，材料密度較小，從而不能獲得高的熱電性能。

（2）熔體結晶法。設備操作簡(jiǎn)單，嚴格控制可獲得單晶或由幾個(gè)大晶粒組成的晶體，材料性能較好。缺點(diǎn)是不宜大批量生產(chǎn)，材料的機械強度差，切割的材料耗損較大。

（3）連續澆鑄法。宜于大批量生產(chǎn)。缺點(diǎn)是設備費用大，且不易控制。

（4）區域熔煉法?？色@得高質(zhì)量的單晶材料，雜質(zhì)分布均勻。缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，不宜大批量生產(chǎn)。

（5）單晶拉制法?？色@得高質(zhì)量的單晶，但單晶爐的結構比較復雜。缺點(diǎn)是不適宜大批量生產(chǎn)。

（6）外延法制取薄膜。該法目前用于Bi2Te3薄膜生長(cháng)。

應用領(lǐng)域編輯

半導體溫差發(fā)電材料用于制備溫差發(fā)電機，已應用于海岸掛燈、浮標燈、邊防通訊用電源、石油管道中無(wú)人中繼站電源和野戰攜帶電源以及海底探查、宇宙飛船和各類(lèi)人造衛星用電源。

半導體溫差致冷材料，用于制造各種類(lèi)型的半導體溫差致冷器，如各種小型冷凍器、恒溫器、露點(diǎn)溫度計、電子裝置的冷卻，以及在醫學(xué)、核物理、真空技術(shù)等方面都有應用。

發(fā)展趨勢

（1）尋求為滿(mǎn)足不同用途和更佳優(yōu)值系數的新型半導體材料。

（2）對材料的研究愈來(lái)愈深入，如將p型Sb2Te3加入Bi2Se3中，組成四元合金，獲得較好的Z值。

（3）發(fā)展材料制備工藝，以獲得佳的組織結構。例如，Bi2Te3及以其為基的固溶體在晶體結構上是輝碲鉍礦型結構，有強烈的方向性，平行于解理面的電導率σ是垂直于解理面的4～10倍，熱導率為3～5倍，溫差電優(yōu)值系數約為2倍，所以取向晶體致冷元件正是利用晶體的這一特點(diǎn)。

（4）以多種材料，按不同的工作溫度范圍配套，改善優(yōu)值系數。