(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱電半導体よりなるマトリックスと，該マトリックス中に分散した第２熱電半導体よりなる分散粒子とを有する組成物であって，
上記第１熱電半導体と上記第２熱電半導体とは，その構成元素として少なくとも共通の元素としてＴｅを有しており，
かつ，上記分散粒子の平均粒径Ｄは，上記第２熱電半導体の単結晶におけるキャリアの平均自由行程をＡ，上記第２熱電半導体の単結晶における長波長フォノンの平均自由行程をＢとした場合，Ａ＜Ｄ＜Ｂであることを特徴とする熱電半導体組成物。
【請求項２】
請求項１において，上記分散粒子の平均粒径Ｄは，０．１〜１５０μｍであることを特徴とする熱電半導体組成物。
【請求項３】
請求項１又は２において，上記第１熱電半導体はＡｇＢｉＴｅ2であり，上記第２熱電半導体はＡｇ2Ｔｅであることを特徴とする熱電半導体組成物。
【請求項４】
請求項１又は２において，上記第１熱電半導体はＢｉ2Ｔｅ3系であることを特徴とする熱電半導体組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において，上記第１熱電半導体は，上記第２熱電半導体よりもゼーベック係数の絶対値が大きいことを特徴とする熱電半導体組成物。
【請求項６】
第１熱電半導体と，該第１熱電半導体の構成元素と共通する元素を少なくとも１つ有すると共に上記第１熱電半導体よりも高い融点を有する第２熱電半導体とが所望の組成比となるように，上記第１熱電半導体と上記第２熱電半導体の原料を調合して調合物を作製する調合工程と，
上記調合物を上記第２熱電半導体の融点よりも高い温度に加熱して溶融体とする溶融工程と，
上記溶融体を上記第１熱電半導体の融点よりも高くかつ上記第２熱電半導体の融点よりも低い温度に冷却して該溶融体中に上記第２熱電半導体を析出させる析出工程と，
上記溶融体をさらに上記第１熱電半導体の融点よりも低い温度まで冷却して該溶融体を凝固させる凝固工程とを含むことを特徴とする熱電半導体組成物の製造方法。
【請求項７】
請求項６において，上記析出工程において析出する上記第２熱電半導体の平均粒径Ｅは，上記第２熱電半導体の単結晶におけるキャリアの平均自由行程をＡ，上記第２熱電半導体の単結晶における長波長フォノンの平均自由行程をＢとした場合，Ａ＜Ｅ＜Ｂであることを特徴とする熱電半導体組成物の製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７において，上記析出工程において析出する上記第２熱電半導体の平均粒径Ｅは，０．１〜１５０μｍであることを特徴とする熱電半導体組成物の製造方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項において，上記第１熱電半導体と上記第２熱電半導体との上記共通の元素はＴｅであることを特徴とする熱電半導体組成物の製造方法。
【請求項１０】
請求項９において，上記第１熱電半導体はＡｇＢｉＴｅ2であり，上記第２熱電半導体はＡｇ2Ｔｅであることを特徴とする熱電半導体組成物の製造方法。
【請求項１１】
請求項９において，上記第１熱電半導体はＢｉ2Ｔｅ3系であることを特徴とする熱電半導体組成物の製造方法。
【請求項１２】
請求項６〜１１のいずれか１項において，上記第１熱電半導体は，上記第２熱電半導体よりもゼーベック係数の絶対値が大きいことを特徴とする熱電半導体組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，熱電半導体組成物に関するものであり，特に熱電性能の向上した熱電半導体組成物に係るものである。
【０００２】
【従来技術】
熱電半導体は，熱を電気に変化させるゼーベック効果と，電流を流して冷却や加熱を行うペルチェ効果という２つの効果（熱電特性）を有する半導体である。
熱電半導体の上記熱電特性は，一般的に性能指数Ｚ（＝α2σ／κ）により示される。ここで，αはゼーベック係数，σは電気伝導度，κは熱伝導度である。
【０００３】
そして，上記性能指数Ｚが大きくなればなるほど，上記熱電特性を向上させることができる。具体的には，性能指数Ｚが大きくなればなるほど，その熱電半導体に温度差を与えたときの熱起電力が大きくなり，又，熱電半導体に電流を流したときにより大きな温度差を得ることができる。そのため，従来より，性能指数Ｚを大きくするための研究が盛んに行われている。
【０００４】
例えば，文献１（特開平１０−２４２５３５号公報）には，（Ｂｉ2Ｔｅ3）70（Ｓｂ2Ｓｅ3）5あるいは（Ｓｂ2Ｔｅ3）70（Ｂｉ2Ｔｅ3）30の熱電半導体にＢＮを加えることにより，熱伝導度の低下による性能指数Ｚの増加を図った熱電半導体組成物が示されている。
また，文献２（I.Ohnoka, H.Yasuda, I.Yamauchi, T.Ohmichi, H.Hagio, and R.Koike, Proc. XII  Int. Conf. On Thermoelectrics, IEEJ, Tokyo, Yokohama(Japan),pp.121〜125, 1994）には，（Ｂｉ0.25Ｓｂ0.75）2Ｔｅ3の熱電半導体に粒径φ０．０１μｍのＭｇＯを２ｖｏｌ％加えることにより性能指数Ｚを１．２倍に向上させた熱電半導体組成物が記載されている。
【０００５】
【解決しようとする課題】
上記従来の熱電半導体組成物（文献１，２）は，いずれも，ＢＮやＭｇＯという絶縁体を添加することにより，熱伝導度低下による性能指数Ｚの向上を図っている。しかし，この絶縁体の添加は電気伝導度の低下をももたらす。電気伝導度の低下は，性能指数Ｚの式からも明らかなように，性能指数Ｚを低下させる要因となる。
【０００６】
すなわち，文献１，２に示された従来の熱電半導体組成物は，絶縁体の添加によって，電気伝導度低下による性能指数Ｚの低下が招かれるものの，この低下量よりも高い性能指数Ｚの向上を熱伝導度低下によって得ることにより，全体として性能指数Ｚを向上させたものである。
このように，性能指数Ｚを向上させるための複数の要因のうちの一つ（熱伝導度）を改善させるために，他の一つ（電気伝導度）を犠牲にして悪化させるような従来の対策では，性能指数Ｚの飛躍的な向上は望めない。
【０００７】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，熱電半導体組成物の性能指数Ｚに関する全ての要因をほとんど犠牲にすることなく，性能指数Ｚを飛躍的に向上させることができる熱電半導体組成物及びその製造方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，第１熱電半導体よりなるマトリックスと，該マトリックス中に分散した第２熱電半導体よりなる分散粒子とを有する組成物であって，
上記第１熱電半導体と上記第２熱電半導体とは，その構成元素として少なくとも共通の元素としてＴｅを有しており，
かつ，上記分散粒子の平均粒径Ｄは，上記第２熱電半導体の単結晶におけるキャリアの平均自由行程をＡ，上記第２熱電半導体の単結晶における長波長フォノンの平均自由行程をＢとした場合，Ａ＜Ｄ＜Ｂであることを特徴とする熱電半導体組成物にある。
【０００９】
本発明において最も注目すべきことは，上記マトリックスと分散粒子とよりなる構造を有すると共に，これらの構成物質が上記特定の熱電半導体であり，さらに，上記分散粒子の粒径が上記特定の範囲にあることである。
【００１０】
上記第１熱電半導体および第２熱電半導体は，いずれも熱電特性を有する半導体である。そして，これらは，上記のごとく，その構成元素として少なくとも１つの共通の元素を有する。共通の元素は，１つだけでもよいし，複数あってもよい。
【００１１】
また，上記第２熱電半導体により構成される分散粒子の平均粒径Ｄは，上記第２熱電半導体の単結晶におけるキャリアの平均自由行程をＡ，上記第２熱電半導体の単結晶における長波長フォノンの平均自由行程をＢとした場合，Ａ＜Ｄ＜Ｂである。ここで，長波長フォノンの平均自由行程とは，気体運動論による熱伝導度の式（Ｋ＝（１／３）・Ｃｖｌ，Ｋ：熱伝導度，Ｃ：単位体積当たりの比熱，ｖ：平均粒子速度，ｌ：フォノンの平均自由行程）から導かれるフォノンの平均自由行程を越え，主に，結晶粒界や寸法効果で散乱されるフォノンの平均自由行程である（参考：熱物性ハンドブック，ｐ１２７，養腎堂，１９９０）。
【００１２】
分散粒子の平均粒径Ｄが上記Ａ以下である場合には，キャリアの移動度が小さくなり，これによる電気伝導度の低下によって，性能指数Ｚの飛躍的な向上が望めないという問題がある。一方，上記平均粒径Ｄが上記Ｂ以上である場合には，マトリックスと分散粒子との界面が減少してフォノンの散乱が少なくなるので，熱伝導度の低下量が少なくなり，やはり性能指数Ｚの飛躍的な向上は望めないという問題がある。
【００１３】
なお，本発明における熱電半導体組成物がｎ型半導体である場合には，上記キャリアは電子であり，ｐ型半導体である場合には上記キャリアは正孔である。
また，上記分散粒子については，平均粒径，共通元素についての上記関係を具備する限り，複数種類含有させることもできる。
【００１４】
次に，本発明の作用につき説明する。
本発明における上記分散粒子は，上記第２熱電半導体という半導体により構成されているので，従来の絶縁体と異なり，その存在によって電気伝導度を大きく低下させることはない。さらに，この分散粒子は，上記特定の範囲の平均粒径Ｄを有している。そのため，分散粒子とマトリックスとの界面においてフォノンの散乱が起こり，熱伝導度は低下する。
このように，本発明では，電気伝導度を下げずに熱伝導度のみを低下させることができ，性能指数Ｚを飛躍的に向上させることができる。
【００１５】
また，上記マトリックスを構成する第１熱電半導体と分散粒子を構成する第２熱電半導体とは，その構成元素として共通の元素を少なくとも１つ有している。そのため，マトリックスと分散粒子との化学結合強度が増加して，これらの界面での電流損失も極力減少できる。それ故，これによっても電気伝導度の低下を防止することができる。また，上記マトリックスと分散粒子との化学結合強度の増加は，熱電半導体組成物全体の機械的強度の向上に寄与することができる。
【００１６】
したがって，本発明によれば，熱電半導体組成物の性能指数Ｚに関する全ての要因をほとんど犠牲にすることなく，性能指数Ｚを飛躍的に向上させることができる熱電半導体組成物を提供することができる。
【００１７】
次に，請求項２の発明のように，上記分散粒子の平均粒径Ｄは，０．１〜１５０μｍであることが好ましい。この場合には，上記第１熱電半導体，第２熱電半導体として適用する熱電半導体の種類にかかわらず，上記Ａ＜Ｄ＜Ｂを比較的容易に満たすことができる。
なお，厳密には，第１熱電半導体，第２熱電半導体の種類によって分散粒子の平均粒径Ｄの最適範囲は異なる。例えば，後述するＡｇＢｉＴｅ2とＡｇ2Ｔｅの場合には，上記平均粒径Ｄは，特に１〜１００μｍの範囲にあることが好ましい。
【００１８】
また，請求項１の発明においては，上記第１熱電半導体と上記第２熱電半導体との上記共通の元素はＴｅである。Ｔｅは，熱電半導体を構成する元素として広く利用されている。そのため，Ｔｅを含む多くの熱電半導体の中から，上記第１熱電半導体と第２熱電半導体とを選択することができる。
例えば，請求項３の発明のように，上記第１熱電半導体はＡｇＢｉＴｅ2であり，上記第２熱電半導体はＡｇ2Ｔｅとすることができる。
【００１９】
また，請求項４の発明のように，上記第１熱電半導体はＢｉ2Ｔｅ3系にすることもできる。ここでいうＢｉ2Ｔｅ3系は，ＢｉあるいはＴｅの一部を他の元素に置換した場合も含む。Ｂｉ2Ｔｅ3系の熱電半導体は，従来より優れた熱電特性を有することが知られている。そのため，Ｂｉ2Ｔｅ3系の熱電半導体をマトリックスとして使用し，第２熱電半導体を分散粒子として含有させることにより，非常に優れた熱電特性を有する熱電半導体組成物を得ることができる。
【００２０】
また，請求項５の発明のように，上記第１熱電半導体は，上記第２熱電半導体よりもゼーベック係数の絶対値が大きいことが好ましい。上記熱電半導体組成物におけるマトリックスは，分散粒子と異なり連続層である。そのため，熱電半導体組成物全体のゼーベック係数は，マトリックスのゼーベック係数に優先的に支配される。したがって，マトリックスを構成する第１熱電半導体のゼーベック係数を分散粒子を構成する第２熱電半導体のゼーベック係数よりも絶対値を大きくすることにより，その逆の場合（第１熱電半導体のゼーベック係数の方が絶対値が小さい場合）よりも熱電半導体組成物全体のゼーベック係数を向上させることができる。
【００２１】
次に，請求項６の発明は，第１熱電半導体と，該第１熱電半導体の構成元素と共通する元素を少なくとも１つ有すると共に上記第１熱電半導体よりも高い融点を有する第２熱電半導体とが所望の組成比となるように，上記第１熱電半導体と上記第２熱電半導体の原料を調合して調合物を作製する調合工程と，
上記調合物を上記第２熱電半導体の融点よりも高い温度に加熱して溶融体とする溶融工程と，
上記溶融体を上記第１熱電半導体の融点よりも高くかつ上記第２熱電半導体の融点よりも低い温度に冷却して該溶融体中に上記第２熱電半導体を析出させる析出工程と，
上記溶融体をさらに上記第１熱電半導体の融点よりも低い温度まで冷却して該溶融体を凝固させる凝固工程とを含むことを特徴とする熱電半導体組成物の製造方法にある。
【００２２】
本製造方法においては，上記のごとく融点が異なり，上記共通元素を有する第１熱電半導体と第２熱電半導体とを原料として用い，これに，上記調合工程，溶融工程，析出工程，凝固工程を施す。
これにより，上記第１熱電半導体よりなるマトリックスと，該マトリックス中に分散した上記第２熱電半導体よりなる分散粒子とを有する熱電半導体組成物を容易に製造することができる。
【００２３】
また，請求項７の発明のように，上記析出工程において析出する上記第２熱電半導体の平均粒径Ｅは，上記第２熱電半導体の単結晶におけるキャリアの平均自由行程をＡ，上記第２熱電半導体の単結晶における長波長フォノンの平均自由行程をＢとした場合，Ａ＜Ｅ＜Ｂであることが好ましい。
【００２４】
この場合には，得られる熱電半導体組成物における，分散粒子の平均粒径Ｄは，上記第２熱電半導体の析出粒子の平均粒径Ｅと等しくなる。それ故，上述したごとく，得られる熱電半導体組成物における上記Ａ＜Ｄ＜Ｂの関係を得ることができ，性能指数Ｚを飛躍的に向上させることができる。
【００２５】
また，請求項８の発明のように，上記析出工程において析出する上記第２熱電半導体の平均粒径Ｅは，０．１〜１５０μｍであることが好ましい。この場合には，上記第１熱電半導体，第２熱電半導体として適用する熱電半導体の種類にかかわらず，上記Ａ＜Ｅ＜Ｂを比較的容易に満たすことができる。
【００２６】
なお，分散粒子の析出具合によっては第２熱電半導体が帯状に析出する場合がある。このような帯状析出物であっても，当該熱電半導体組成物への通電方向に対して横切る方向の径（例えば，帯状析出物が熱電半導体組成物への通電方向に対して直角に析出した場合には，その幅）が上記Ａより大きく上記Ｂより小さい範囲に該当すれば，上記本発明の作用効果を奏する。従って，このような帯状析出物であっても，本発明の作用効果を奏する範囲の形状を呈する限り，本発明における上記分散粒子に該当する。
【００２７】
また，上述したごとく，請求項９の発明のように，上記第１熱電半導体と上記第２熱電半導体との上記共通の元素はＴｅであることが好ましい。
さらに，請求項１０の発明のように，上記第１熱電半導体はＡｇＢｉＴｅ2であり，上記第２熱電半導体はＡｇ2Ｔｅとすることができる。
また，請求項１１の発明のように，上記第１熱電半導体はＢｉ2Ｔｅ3系とすることができる。
また，請求項１２の発明のように，上記第１熱電半導体は，上記第２熱電半導体よりもゼーベック係数が大きいことが好ましい。この理由も上記の通りである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる熱電半導体組成物及びその製造方法につき，図１，図２を用いて説明する。
本例の熱電半導体組成物１は，図１に示すごとく，第１熱電半導体よりなるマトリックス２と，該マトリックス２中に分散した第２熱電半導体よりなる分散粒子３とを有する組成物である。上記第１熱電半導体と上記第２熱電半導体とは，その構成元素として少なくとも１つの共通の元素を有している。かつ，上記分散粒子３の平均粒径Ｄは，上記第２熱電半導体の単結晶におけるキャリアの平均自由行程をＡ，第２熱電半導体の単結晶の長波長フォノンの平均自由行程をＢとした場合，Ａ＜Ｄ＜Ｂである。
【００２９】
具体的には，上記マトリックス２は，ＡｇＢｉＴｅ2よりなる第１熱電半導体により構成し，上記分散粒子３はＡｇ2Ｔｅよりなる第２熱電半導体により構成した。また，そのため，上記第１熱電半導体と上記第２熱電半導体との共通元素はＴｅである。なお，ここでいうＡｇＢｉＴｅ2は，Ａｇ：Ｂｉ：Ｔｅが１：１：２程度の組成であって，製造上不可避な若干の組成ばらつきを含む。同様に，上記Ａｇ2Ｔｅは，Ａｇ：Ｔｅが２：１程度の組成であって，製造上不可避な若干の組成ばらつきを含む。
【００３０】
また，ＡｇＢｉＴｅ2のゼーベック係数は−１０４μＶ／Ｋ，Ａｇ2Ｔｅのゼーベック係数は−８８μＶ／Ｋであり，第１熱電半導体の方が第２熱電半導体よりもゼーベック係数の絶対値が大きい。
また，ＡｇＢｉＴｅ2の融点は５５５℃，Ａｇ2Ｔｅの融点は９６０℃であり，第２熱電半導体の方が第１熱電半導体よりも融点が高い。
【００３１】
また，本例の分散粒子３の平均粒径Ｄは，１０μｍである。これは，分散粒子３を構成する第２熱電半導体の，自由電子の平均自由行程Ａが０．０１μｍのオーダー，長波長フォノンの平均自由行程Ｂが１００μｍ程度であることから，上記Ａ＜Ｄ＜Ｂを満たす。
【００３２】
この熱電半導体組成物１を製造するに当たっては，図２に示すごとく，まず，第１熱電半導体と，第２熱電半導体とが１：１の組成比となるように，これらの原料を調合して調合物を作製した（調合工程５１）。具体的には，純度９９．９９％のＡｇと，純度９９．９９９％のＢｉと，純度９９．９９９％のＴｅを準備し，これらを，（ＡｇＢｉＴｅ2）50（Ａｇ2Ｔｅ）50という組成比になるように調合した。
【００３３】
次いで，上記調合工程により得られた調合物を，石英管に詰め，１０-3Ｐａの真空度で真空封管した（真空封管工程５２）。
次いで，封管された上記調合物を１１００℃の温度で１００時間溶融攪拌して溶融体とした（溶融工程５３）。
【００３４】
次いで，上記溶融体を第１熱電半導体の融点よりも高くかつ第２熱電半導体の融点よりも低い温度である６５０℃まで徐冷することにより，溶融体中にＡｇ2Ｔｅ（第２熱電半導体）を均一に析出させた（析出工程５４）。
次いで，均一な析出状態を維持させたまま，半溶融状態の上記溶融体の入った石英管を水中に沈めて急冷させた。これにより，上記溶融体は第１熱電半導体の融点よりも低い温度まで冷却され急冷凝固した（凝固工程５５）。
【００３５】
このようにして得られた熱電半導体組成物１は，図１に示すごとく，第１熱電半導体よりなるマトリックス２と，この中に分散した第２熱電半導体よりなる分散粒子３とより構成される。
そして，分散粒子３は，Ａｇ2Ｔｅという熱電半導体により構成されているので，従来の絶縁体と異なり，その存在によって電気伝導度を大きく低下させることはない。さらに，この分散粒子３は，上記特定の範囲の平均粒径Ｄを有している。そのため，分散粒子とマトリックスとの界面においてフォノンの散乱が起こり，熱伝導度は低下する。
【００３６】
また，上記マトリックスを構成するＡｇＢｉＴｅ2と分散粒子を構成するＡｇ2Ｔｅとは，その構成元素として共通のＴｅ有している。そのため，マトリックスと分散粒子との化学結合強度が増加して，これらの界面での電流損失も極力減少できる。それ故，これによっても電気伝導度の低下を防止することができる。また，上記マトリックスと分散粒子との化学結合強度の増加は，熱電半導体組成物全体の機械的強度の向上に寄与することができる。
したがって，本例の熱電半導体組成物１は，電気伝導度を下げずに熱伝導度のみを低下させることができ，性能指数Ｚを飛躍的に向上させることができる。
【００３７】
実施形態例２
本例においては，実施形態例１における熱電半導体組成物（以下，試料Ｅ１とする）の他に，第１熱電半導体と第２熱電半導体の組成比の異なる熱電半導体組成物（試料Ｅ２，Ｅ３）を作製し，これらの熱電特性の測定，および組織観察を行った。
【００３８】
試料Ｅ２を作製するに当たっては，実施形態例１における調合工程において，マトリックスを構成するＡｇＢｉＴｅ2と分散粒子を構成するＡｇ2Ｔｅとの組成比が７５：２５と成るよう行い，その他は実施形態例１と同様にした。
また，試料Ｅ３を作製するに当たっては，実施形態例１における調合工程において，マトリックスを構成するＡｇＢｉＴｅ2と分散粒子を構成するＡｇ2Ｔｅとの組成比が２５：７５となるよう行い，その他は実施形態例１と同様にした。
【００３９】
次に，得られた試料Ｅ２，Ｅ３を試料Ｅ１と共に電子顕微鏡を用いた反射電子像による組織観察を行った。その結果を図３〜図４の図面代用写真に示す。図３は，試料Ｅ２（組成比７５：２５）を倍率１０００倍で観察した写真である。図４は，試料Ｅ１（組成比５０：５０）を倍率１０００倍で観察した写真である。図５及び図６は試料Ｅ３（組成比２５：７５）をそれぞれ倍率１０００倍及び１００倍で観察した写真である。
【００４０】
これらの写真においては，白っぽい部分がマトリックス２であり，黒っぽい部分が分散粒子３である。
平均粒径を測定した結果，試料Ｅ１は約１μｍ，試料Ｅ２は約１０μｍ，試料Ｅ３は約１００μｍであった。
この結果から，分散粒子となる第２熱電半導体の含有量が多いほど，分散粒子の平均粒径Ｄが大きくなることが分かる。
【００４１】
次に，本例においては，各試料Ｅ１〜Ｅ３の熱電特性を測定した。また，比較のために，マトリックスと同じＡｇＢｉＴｅ2よりなる熱電半導体（試料Ｃ１）を準備し，その熱電特性も測定した。
【００４２】
まず，熱伝導度の測定結果について，図７に示す。同図は，横軸に分散粒子の平均粒径（μｍ）を，熱伝導度（Ｗ／ｃｍＫ）をとったものである。
同図より知られるごとく，熱伝導度は，第２熱電半導体よりなる分散粒子を含有させ，かつ，その粒径を大きくするほど低下することが分かる。
【００４３】
次に，電気伝導度の測定結果について，図８に示す。同図は，横軸に分散粒子の平均粒径（μｍ）を，縦軸に電気伝導度（Ｓ／ｃｍ）をとったものである。
同図より知られるごとく，電気伝導度は，特に試料Ｅ１が優れた結果を示した。一方，試料Ｅ２，Ｅ３は試料Ｃ１より若干低下した。この結果から，電気伝導度の点からいえば，本例の場合には，分散粒子の平均粒径Ｄを１０μｍ前後にすることが最も好ましいと考えられる。
【００４４】
次に，ゼーベック係数の測定結果について，図９に示す。同図は，横軸に分散粒子の平均粒径（μｍ）を，縦軸にゼーベック係数（μＶ／Ｋ）をとったものである。
同図より知られるごとく，ゼーベック係数は，全ての試料Ｅ１〜Ｅ３，Ｃ１においてほぼ同等の値となった。これは，分散粒子が粒子状（島状）に存在して，個々につながりがりがほとんどないため，全体を覆うマトリックスに支配されるためであると考えられる。
【００４５】
次に，上記各性能から求めた性能指数Ｚを図１０に示す。同図は，横軸に分散粒子の平均粒径（μｍ）を，縦軸に性能指数（１０-4Ｋ-1）をとったものである。
同図より知られごとく，単なるＡｇＢｉＴｅ2（試料Ｃ１）に対して分散粒子を含有させ，かつ，その平均粒径Ｄが少なくとも１〜１００μｍの範囲内，特に１０μｍ付近においては，性能指数Ｚが大きく向上することが分かる。
【００４６】
【発明の効果】
上述のごとく，本発明によれば，熱電半導体組成物の性能指数Ｚに関する全ての要因をほとんど犠牲にすることなく，性能指数Ｚを飛躍的に向上させることができる熱電半導体組成物及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，熱電半導体組成物の組織状態を示す概念図。
【図２】実施形態例１における，製造工程を示す説明図。
【図３】実施形態例２における，試料Ｅ２の組織状態を示す図面代用写真（倍率      倍）。
【図４】実施形態例２における，試料Ｅ１の組織状態を示す図面代用写真（倍率      倍）。
【図５】実施形態例２における，試料Ｅ３の組織状態を示す図面代用写真（倍率      倍）。
【図６】実施形態例２における，試料Ｅ３の組織状態を示す図面代用写真（倍率      倍）。
【図７】実施形態例２における，分散粒子の平均粒径と熱伝導度との関係を示す説明図。
【図８】実施形態例２における，分散粒子の平均粒径と電気伝導度との関係を示す説明図。
【図９】実施形態例２における，分散粒子の平均粒径とゼーベック係数との関係を示す説明図。
【図１０】実施形態例２における，分散粒子の平均粒径と性能指数との関係を示す説明図。
【符号の説明】
１．．．熱電半導体組成物，
２．．．マトリックス，
３．．．分散粒子，
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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