技術(shù)特征：

1.具有超高電導(dǎo)率的n型mg3(sb,bi)2半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬mg、金屬bi、金屬sb、金屬y和金屬ta均為粉體，且純度均大于99.9%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氬氣的純度大于99.999%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在進(jìn)行球磨前，將所述金屬sb和金屬bi進(jìn)行預(yù)磨。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述球磨的條件為：球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000~1400?r/min，球磨時(shí)間為8~10?h，球料比為10:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述混合粉末的直徑小于5?μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將混合粉末進(jìn)行放電等離子燒結(jié)的具體方法為：將混合粉末裝入石墨模具中，并用碳紙包裹密封進(jìn)行燒結(jié)；其中，燒結(jié)的壓力為60~80?mpa，燒結(jié)的溫度為700~800℃，升溫速率為50~70?℃/min，保溫時(shí)間為2~5?min。

8.一種具有超高電導(dǎo)率的n型mg3(sb,bi)2半導(dǎo)體材料，其特征在于，采用權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的制備方法制得，所述n型mg3(sb,bi)2半導(dǎo)體材料的化學(xué)式為mg3.5-x-ybi1.5sb0.5yxtay；其中，0.005≤x≤0.03；0≤y≤0.015。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有超高電導(dǎo)率的n型mg3(sb,bi)2半導(dǎo)體材料，其特征在于，所述n型mg3(sb,bi)2半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率為478~1788?s/cm。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有超高電導(dǎo)率的n型mg3(sb,bi)2半導(dǎo)體材料在半導(dǎo)體能源轉(zhuǎn)化器件、光電子器件和溫度傳感器領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體材料合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有超高電導(dǎo)率的n型Mg<subgt;3</subgt;(Sb,Bi)<subgt;2</subgt;半導(dǎo)體材料及其制備方法和應(yīng)用；本發(fā)明n型Mg<subgt;3</subgt;(Sb,Bi)<subgt;2</subgt;半導(dǎo)體材料的化學(xué)式為Mg<subgt;3.5?x?</subgt;<subgt;y</subgt;Bi<subgt;1.5</subgt;Sb<subgt;0.5</subgt;Y<subgt;x</subgt;Ta<subgt;y</subgt;；其中，0.005≤x≤0.03；0≤y≤0.015；所述n型Mg<subgt;3</subgt;(Sb,Bi)<subgt;2</subgt;半導(dǎo)體材料在323?K左右的電導(dǎo)率可達(dá)1788?S?cm<supgt;?1</supgt;。本發(fā)明在制備過程中加入大量過量的Mg元素，從而顯著抑制Mg空位的生成，使得材料的結(jié)構(gòu)致密，增大了材料的使用穩(wěn)定性，并且提高了載流子濃度和遷移率，從而優(yōu)化了電導(dǎo)率，再通過Y和Ta的雙摻雜，高化合價(jià)的元素?fù)诫s進(jìn)一步增大了材料載流子濃度和遷移率，最終獲得了超高電導(dǎo)率的n型Mg<subgt;3</subgt;(Sb,Bi)<subgt;2</subgt;半導(dǎo)體材料。

技術(shù)研發(fā)人員：張荔,馬雨碩,張祚鈺,武昊天,劉若涵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28