DE1180015C2 - Mittel zur elektrischen Isolierung und ther-mischen Kontaktierung bei einer nach dem Seebeck- oder Peltier-Effekt arbeitenden thermoelektrischen Batterie - Google Patents

Description

160° C thermisch zersetzt wird, gegebenenfalls unter zusätzlicher Verwendung von Reduktionsmitteln.

Solche üblichen Metallisierungen haben nur ein begrenztes Haftvermögen auf der Unterlage und neigen bei höheren thermischen Belastungen, insbeson- S dere bei örtlichen und zeitlichen Verschiedenheiten, zur Rißbildung, da ihre Festigkeit in Richtung ihrer flächigen Erstreckung nur gering ist. Diese Probleme spielen bei der einfachen Aufgabe, Verlustwärme von einem Halbleiterkörper an ein Gehäuse abzuführen, keine ausschlaggebende Rolle, wohl aber mußten sie offensichtlich bei Peltierbatterien und insbesondere Peltierkaskaden nachteilig in Erscheinung treten, da bei derartigen Anwendungen viel größere Wärmeströme, nämlich zusätzlich zur Verlustwärme auch der Nutzwärmestrom, und entsprechend hohe Temperaturdifferenzen und thermische Ausdehnungskräfte auftreten. Dies gilt in noch stark erhötem Maß für den häufig anzutreffenden Fall, daß die Peltierbatterie von Kühlen auf Heizen umgeschaltet ao wird, weil dann auch hohe thermische Wechsellasten und entsprechend große mechanische Kräfte auftreten. Eine hohe Festigkeit kann bei Peltierbatterien und -kaskaden aber auch deshalb erwünscht sein, weil die Batterie oder Kaskade wahlweise zum Kühlen verschiedener Einrichtungen dienen soll, wobei sie jeweils unter entsprechendem Druck anzulegen ist.

Es war deshalb nicht ohne weiteres zu erkennen, daß Wärmeübertragungskörper nach Art einer metallisierten Platte gegenüber den anderen vorbekannten Mitteln vorteilhaft sein könnten.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Peltierbatterie zu schaffen, die zeitlich unveränderliche und voraussagbare günstige Wärmeübertragungseigenschaften hat und hohe bauliche Festigkeit zeigt.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einer Peltierbatterie der eingangs angegebenen Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Platte wenigstens auf ihrer einen Seite metallisiert und durch Lötung mit den Schenkelkontaktisierungskörpern verbunden ist und daß die Metallisierung aus einer aus drei Teilschichten aufgebauten Schicht besteht, von denen die erste Teilschicht aus aufgebranntem Metall, die zweite Teilschicht aus elektrisch gut leitendem Metall und die dritte Teilschicht aus Weichlotmaterial besteht.

Durch die Verwendung einer Aufbrennschicht, die im Vergleich zu aufgedampften oder durch chemische oder thermische Reduktion von Metallsalzen erhaltenen Metallisierungen bei ganz erheblich höherer Temperatur mit dem Isoliermaterial verbunden wird, ergibt sich eine mechanisch sehr viel festere Verbindung, die in einem einzigen Arbeitsgang mit großer Schichtdicke und dementsprechend hoher Festigkeit gegen Ablösung und Rißbildung hergestellt werden kann. Demgemäß hat die erfindungsgemäße Peltierbatterie eine ausgezeichnete bauliche Festigkeit, so daß sogar normalerweise keine weiteren Mittel zum baulichen Zusammenhalt der Batterie oder Kaskade mehr erforderlich sind.

Die an die Aufbrennschicht anschließende zweite Teilschicht aus elektrisch gut leitendem Metall und die darauf befindliche dritte Teilschicht aus Weichlotmaterial bilden einen mechanisch festen und leicht großflächig verlötbaren Übergang zu einem anzuschließenden Schenkelkontaktierungskörper eines Peltierelements, wobei die zwischen der Aufbrennschicht und der Weichlotschicht befindliche zweite Teilschicht aus elektrisch gut leitendem Metall auch einen Schutz der Aufbrennschicht vor insbesondere lokalem Abtrag beim Lötvorgang darstellt. Insgesamt bietet somit die erfindungsgemäße Peltierbatterie eine sehr vorteilhafte Vereinigung von hoher Gleichmäßigkeit und Vorbestimmbarkeit der Eigenschaften, hoher mechanischer Festigkeit, Unempfindlichkeit gegen thermische Belastungen, insbesondere auch Wechselbelastungen, guter Wärmeleitfähigkeit und einwandfreier elektrischer Isolierung. Auf Grund der erzielbaren guten Wärmeleitung treten keine übermäßig hohen Temperaturdifferenzen auf, so daß unzulässig hohe Wärmeausdehnungskräfte nicht entstehen können.

Die erfindungsgemäße Peltierbatterie läßt ohne weiteres auch eine Verwendung im Vakuum zu; denn die verwendeten Schichtmaterialien haben auch bei den in Frage kommenden Betriebstemperaturen nur geringe Dampfdrücke.

Die elektrisch nicht leitende Platte besteht vorzugsweise aus Aluminiumoxid, insbesondere aus Saphir, da dieses Material bekanntermaßen ein besonders gutes Wärmeleitvermögen und eine gute mechanische Festigkeit aufweist.

Weiterhin hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, daß die erste Teilschicht aus einer elektrisch leitenden Silberlegierung und die zweite Teilschicht aus Kupfer besteht.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mittels sowie das Verfahren seiner Herstellung gehen am besten aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer kaskadenartig angeordneten zweistufigen thermoelektrischen Vorrichtung, die abwechselnd aus Elementschenkeln vom p-Typ und η-Typ zusammengesetzt ist, die in jeder Stufe in elektrischer Reihenschaltung miteinander verbunden sind, wobei die kalten Verbindungen der ersten oder unteren Stufe mit den heißen Verbindungen der zweiten oder oberen Stufe wärmeleitend verbunden sind,

F i g. 2 eine Ansicht nach der Linie 2-2 der F i g. 1 bei Darstellung einer quadratischen Anordnung von viermal vier Thermoelementschenkeln in der zweiten Stufe,

F i g. 3 eine vergrößerte Teildarstellung nach der Linie 3-3 der F i g. 2, welche im einzelnen die Verbindungen zwischen den Thermoelementschenkeln und einer zwischen zwei Kaskadenstufen sitzenden Platte veranschaulicht, welche als Träger und Trennvorrichtung für die Thermoelementschenkel dient,

F i g. 4 eine Ansicht nach der Linie 4-4 der F i g. 1, aus der das aus leitenden Verbindungen auf einer der Plattenoberflächen gebildete Stromkreismuster zu erkennen ist.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine thermoelektrische Kaskade 10 mit einer kalten Anschlußfläche 12, . einer heißen Anschlußfläche 14, einer relativ zur Anschlußfläche 12 heißen Zwischenfläche 13 und einer relativ zur Anschlußfläche 14 kalten Zwischenfläche 15. 13 und 15 sind in F i g. 1 ein und dieselbe Platte. Die thermoelektrische Kaskade 10 umfaßt ganz allgemein eine erste Stufe 16 und eine zweite Stufe 18, die der Einfachheit halber als untere bzw. obere Stufen dargestellt sind. Die thermoelektrische Kaskade 10 kann je nach dem Verwendungszweck auch mehr oder auch weniger als zwei Stufen 16 und 18 umfassen. Die Stufen 16 und 18 enthalten jeweils mehrere

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zylindrische Thermoelementschenkel 20 vom p-Typ heiße Anschlußfläche 14 übertragen, um an diese ab-

und Thermoelementschenkel 22 vom η-Typ, die par- gegeben zu werden.

allel mit Abstand voneinander So angeordnet sind, Die Verbindungen 30 bestehen jeweils aus einem

daß sie eine Reihe sich abwechselnder Thermoele- dünnen Streifen oder Band 34 (F i g. 3) eines elekmentschenkel vom p-Typ und η-Typ bilden. Durch 5 trisch leitenden metallischen Präparates, das auf die

die Entwicklung der modernen Halbleitertechnik ist Platte 32 aufgebracht und dort eingebrannt ist, einem

es gelungen, thermoelektrische Werkstoffe mit ho- Band 36 aus einem Metall, das auf das Band 34 auf-

hem thermoelektrischem Wirkungsgrad zu schaffen. galvanisiert ist, und einem Band 38 einer Metallegie-

Beispiele dafür sind Halbleiter, die im wesentlichen fung, die mit dem Band 36 verbunden ist. Jeder aus Wismuttellurid und AntimOrttellurid bestehen io Flachstab 24 ist zwischen ein Band 38 und die En-

und mit genau bemessenen Donatoren oder Akzepte- den eines Paares von Thermoelementschenkeln 20

ren dotiert sind. Grundsätzlich erhalt man je nach und 22 eingefügt, wodurch die Enden des Thermo-

Dotierung p- oder η-Halbleiter. Bei p-Halbleitern elementes elektrisch verbunden und mit der Platte 32

kühlt sich die Stromeintrittsstelle ab, während sich in Wärmeverbindung gebrächt werden,

die Stromaustrittsstelle erwärmt; bei η-Halbleitern ist ¹S Ein bevorzugtes Verfahren der Herstellung des

das Verhalten umgekehrt. Trägers oder der Platte 32 mit mehreren auf ihr ge-

Nach der Darstellung in den F i g. 1 und 2 sind die bildeten Verbindungen 30 wird im folgenden be-Enden der Thermoelementschenkel 20 und 22 mit schrieben: Eitle im Handel erhältliche dünne Saphirelektrisch leitenden Flachstäben 24 verbunden, so platte, beispielsweise von 2,54 mm Stärke und geeigdaß in jeder Stufe 16 und 18 eine elektrische Reihen- **> neter Länge sowie Breite, wird auf der Oberfläche Schaltung abwechselnd aus Thermoelementschenkeln grob geschliffen, z. B. mit einem lOO-GrhVDiartantvom p-Typ und vom η-Typ gebildet wird. Die ersten räd. Abgesehen von besonders kritischen AnWen- und letzten Thermoelementschenkel der elektrischen dungsgebieten ist eine beliebige Achsrichtung der Reihenschaltung jeder Stufe 16 und 18 besitzen je Kristalle in der Saphirplätte zulässig. Die Saphirein Anschlußende, an welches entweder eine positive ^a5 platte wird nach dem Öberflächenschleifen chemisch elektrische Leitung 26 oder eine negative Leitung 28 gereinigt, z. B. mit Tetrachlorkohlenstoff, um Oberangeschlossen ist. In der Stufe 18 ist nach der Dar- flächen vorzusehen, die frei von Schmutz und stellung Fig. 2 die positive Leitung 26 mit einem Fremdkörpern Sind.

Thermoelementschenkel 20 vom p-Typ verbunden, Sodann wird fein elektrisch leitendes Metallpräpä- und die negative Leitung 28 ist mit einem Thermo- 3«> rat, beispielsweise das in den USA. unter dem NaelementsChenkel 22 vom η-Typ verbunden, während men »Silver Composition 4731« gehandelte pastenäffür die erste Stufe 16 das Umgekehrte zutreffend ist. tige Erzeugnis, auf die ganze Oberfläche der Saphir-Die Art der Verbindung der Leitungen 26 und 28 platte mit einem Mikrospaltel od. dgl. aufgebracht, mit den Thermoelementschenkeln 20 und 22 richtet Die Saphirplätte mit der Beschichtung der »Silver sich danach, welche Anschlußflächen gekühlt werden ³⁵ Composition 4731« Wird dann in einem elektrischen, sehen Ofen bei normalem Druck und bei einer Tem-

Jeder Flachstab 24 ist durch eine thermisch lei- peratur zwischen etwa 700 und 750° C gebrannt,

tende Verbindung 30 mit einem dünnen Träger oder Dieses Brennen verbindet das metallische Präparat

einer dünnen Platte 32 aus elektrisch nichtleitendem, «st und gleichmäßig mit der Oberfläche der Saphir-

jedoch wärmeleitendem Material, wie z.B. Alumi- *° plätte.

niumoxyd, insbesondere Saphir, verbunden. Die Sodann wird auf die gebrannte Schicht des Metallzweistufige thermoelektrische Kaskade 10 nach pfäpärates Kupfer galvanisch aufgebracht. Die Zu-Fig. 1 besteht aus drei solchen Platten 32a, 32ft Sämmettsetzung eines geeigneten Kupfergälvanisie- und 32 c. Die Platten 32 a, 32 b und 32 c dienen alle mngsbades ist folgende:

als Träger, während die Platte 32 b außerdem als ⁴⁵ Kupfersulfatkristalle 198,5 g/l

Trennwand zwischen den Stufen 16 und 18 dient. Schwefelsäure 47 5 g/l

Die Thermoelementschenkel 20 und 22, deren Enden Temperatur .24 bis 49° C

an die Flachstäbe 24 angeschlossen sind, erstrecken Stromdichte '. > 1 61 bis 4 3 A/dm²

sich somit in der Längsrichtung zwischen vörteinan- Spannung " " 075 bis 2VoIt

der auf Abstand gehaltenen benachbarten Paaren ⁵° Anoden gewalztes und

von Platten 32 in Säulenform, wie es hi F i g. 1 ge- geglühtes Kupfer

zeigt ist. Da die Platten 32, die Verbindungen 30, die geit , .10 Minuten Flachstäbe 24 und die Thermoelementschenkel 20

und 22 thermisch leitend sind, besteht zwischen den Nach dem Galvanisieren mit Kupfer wird eine

Anschlußflächen 12 und 14 ein verhältnismäßig un- ³⁵ Schicht aus Weichlot, z.B. 5Ö°/o Zinn und 50% Blei,

behinderter Weg für den Wärmefluß. Infolge der bei einer Temperatur Von Weniger als 260° C und

elektrisch isolierenden Eigenschaft der Platten 32 ist gegebenenfalls unter Verwendung eines Harz-Fluß-

jedoch, abgesehen von den durch die Flachstäbe 24 mittels auf das Kupfer aufgelötet,

vorgesehenen Verbindungen zwischen den Stufen 16 , Wenn die aufeinanderfolgenden Schichten des ge-

und 18 sowie zwischen den Thermoelementschenkeln ° brannten Silberpräparates, des galvanisch aufge-

20 und 22, innerhalb jeder Stufe eine elektrische Iso- brachten Kupfers und des Weichlots auf die gesamte

lierung vorhanden. Die Thermoelementschenkel 20 Oberfläche der Saphirplatte aufgebracht worden

und 22 der ersten Stufe 16 können somit unabhängig sind, können durch Entfernung bestimmter Ab-

von den Thermoelementen der zweiten Stufe 18 elek- , schnitte der dreimetallischen Schicht bis ZU einer

trisch angeschlossen werden. ⁵ Tiefe, daß die Saphirplatte freigelegt wird, mittels

Die an der kalten Anschlußfläche 12 absorbierte eines abhebenden Schneidwerkzeuges od. dgl. belie-

Wärmeenergie wird leicht auf die heißere Zwischen- bige Stromkreismuster gebildet werden,

fläche 13 und über die Zwischenfläche 15 auf die Wenn es erwünscht ist, StrömkreismüSter auf bei-

den Seiten der Saphirplatte zu bilden wie im Falle des Zwischenstufenträgers oder der Platte 32 b, dann werden statt nur einer Seite gleichzeitig beide Seiten der Saphirplatte nach dem beschriebenen Verfahren behandelt.

Fig.4 zeigt ein Stromkreismuster für die heiße Zwischenplatte 13 der Zwischenstufenplatte 32 b. Dieses Stromkreismuster wird durch Entfernung des Weichlotes, des galvanisch aufgebrachten Kupfers und des gebrannten Silberpräparates mittels eines abhebenden Schneidwerkzeuges aus bestimmten Abschnitten der Saphirplattenoberflächen gebildet, um mehrere elektrisch getrennte, aber wärmeleitend verbundene Verbindungen 30 herzustellen. Die Schicht des gebrannten Silberpräparates wird somit zu einer Anzahl von Bändern 34, die Schicht des galvanisierten Kupfers wird zu einer Anzahl von Bändern 36, und die Schicht des Weichlotes wird zu einer Anzahl von Bändern 38.

Die Flachstäbe 24 für die thermoelektrische Kaskade 10 können aus verhältnismäßig dickem Kupferblech, z.B. in einer Stärke von 0,8 bis 1,2mm, hergestellt werden, wobei die Flachstäbe der Geometrie der Verbindungen 30 entsprechen, mit denen die Flachstäbe beispielsweise durch Löten verbunden sind. Die Enden der Thermoelementschenkel 20 und 22 werden dann durch Löten oder anderweitig mit den Flachstäben 24 verbunden. Die Flachstäbe 24 haben nur einen geringen elektrischen Widerstand und verhindern dadurch die Entstehung von merklichen Spannungsabfällen, Joulescher Wärme, Verlusten der eingespeisten Energie oder Wärmespannungen an den Verbindungen 30. Die Abmessungen der Stangen 24 werden hauptsächlich von der erforderlichen Strombelastung bestimmt.

Da die Verbindungen 30 auf den Oberflächen der Platten 32 aus schichtartig angeordneten Lagen gebildet sind, die von Anfang an eine ebene, zusammenhängende Materialschicht darstellten, die als Ganzes zu gleicher Zeit aufgebracht wurden, sind die Verbindungen homogen, gleichmäßig und stabil und zeigen im Betrieb zuverlässige und voraussagbare Eigenschaften.

Die metallische Zusammensetzung der Verbindungen 30 und die bei der Herstellung derselben angewendeten metallurgischen Verfahren stellen sicher, daß ein geringer elektrischer Kontaktwiderstand bei höchstmöglicher Nutzspannung an den Thermoelementschenkeln 20 und 22 vorhanden ist. Demzufolge werden die Verluste der eingespeisten Energie vermindert, der Wärmeübertragungsgrad und der Temperaturunterschied vergrößert und die Belastung durch Verlustwärmeströme vermindert.

Durch die hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit der Verbindungen 30 werden die bisher vorhandenen Begrenzungen und Einschränkungen beim Entwurf von Thermobatterien praktisch aufgehoben. Plötzliche Wechsel des Wärmeflusses durch die Verbindungen 30 können keine wesentlichen Wärmeausdehnungskräfte mehr erzeugen, und zwar infolge der geometrischen Anordnung, der Ausbildung und anderer Eigenschaften der Verbindungen. Somit sind Brüche und andere Arten von thermischer Zerstörung im wesentlichen ausgeschlossen.

Infolge der ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften der Verbindungen 30 besitzt die thermoelektrische Kaskade 10 einen mehr als ausreichenden Grad baulicher Festigkeit. Daher sind weitere Mittel zur Aufrechterhaltung der Kontakte nicht erforderlich.

Der niedrige Dampfdruck der Verbindungen 30 ist bei Verwendung im Vakuum von Vorteil und erweitert den Anwendungsbereich jeder thermoelektrischen Anlage. Dies gilt besonders im Bereich der iiirahlungsmeßtechnik.

Da die Platten 32 eine hohe dielektrische Festigkeit, thermische Leitfähigkeit und mechanische Festigkeit aufweisen, sind die Stufen 16 und 18 thermisch gut wärmeleitend miteinander verbunden, jedoch elektrisch voneinander isoliert, weiter sind die Thermoelementschenkel 20 und 22 an den Enden der Stufen innerhalb jeder Stufe thermisch miteinander verbunden und elektrisch in einer gewünschten und vorbestimmten Weise isoliert. Die ganze thermoelektrische Kaskade 10 bildet eine stabile Baueinheit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 409 638/330

Claims (4)

1 2 mente nach Art eines Schichtkuchens herzustellen, in Patentansprüche: welchem jede Schicht eine Stufe der thermischen Kaskade einschließt, wobei jede Kaskadenstufe eine

1. Peltierbatterie mit mehreren Thermoele- Reihenschaltung von Peltierelementen enthält. Jede mentschenkeln aus p- bzw. η-leitendem Halb- 5 Kaskadenstufe ist an die folgende durch einen elekleitermaterial und wenigstens einem Wärmeüber- trischen nicht gut, thermisch aber möglichst gut leitragungskörper in Form einer aus elektrisch tenden Wärmeübertragungskörper anzuschließen,
nichtleitendem und thermisch gut leitendem Bei einer bekannten thermoelektrischen Batterie Material bestehenden Platte in thermischer Ver- (DT-AS 1102 780) wird als Wärmeübertragungskörbindung mit Schenkelkontaktierungskörpern, io per ein Harzfilm verwendet, der die elektrisch zu isodadurch gekennzeichnet, daß die lierenden Oberflächen umgibt. Die derart elektrisch Platte wenigstens auf ihrer einen Seite metallisiert isolierten Teile sind in Blöcke aus niedrigschmelzen- und durch Lötung mit den Schenkelkontaktie- dem Metall eingegossen. Bei einer derartigen Anordrungskörpern verbunden ist und daß die Metalli- nung liegt naturgemäß keine zeitlich unveränderliche sierung aus einer aus drei Teilschichten aufge- 15 innige Verbindung zwischen den im Wärmestrom Hebauten Schicht besteht, von denen die erste Teil- genden Teilen vor, vielmehr hängt der Wärmewiderschicht aus aufgebranntem Metall, die zweite stand weitgehend von Zufälligkeiten wie dem erziel-Teilschicht aus elektrisch gut leitendem Metall ten Anpreßdruck, der Oberflächenbeschaffenheit und und die dritte Teilschicht aus Weichlotmaterial Dicke des Harzfilms, thermischen Maßänderungen besteht. ao des gegossenen Metallblocks beim Erkalten u. dgl.

2. Peltierbatterie nach Anspruch 1, dadurch ge- ab.

kennzeichnet, daß die Platte aus Aluminiumoxid Es sind weiter thermoelektrische Kühleinrichtun-

besteht. gen bekannt (DT-AS 1002 471, DT-AS 1040054),

3. Peltierbatterie nach Anspruch 1, dadurch bei denen die Wärmeübertragungskörper von Zwigekennzeichnet, daß die Platte aus Saphir besteht. 25 schenschichten oder Zwischenlagen aus Lack, Kunst-

4. Peltierbatterie nach einem der vorhergehen- stoff oder Glimmerfolie gebildet sind. Auch dabei ist den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der erzielte Wärmewiderstand von Zufälligkeiten wie erste Teilschicht aus einer elektrisch leitenden auch vom Anpreßdruck abhängig.
Silberlegierung und die zweite Teilschicht aus Auch andere thermoelektrische Kaskaden, bei deKupfer besteht. 30 nen die Stufen der Kaskade durch Klebstoffe, Epoxydharze, Siliconfluide oder durch Druckkontakt miteinander in Verbindung stehen, sind hinsichtlich des thermischen Kontakts nicht befriedigend. Allge-

Die Erfindung betrifft eine Peltierbatterie mit mein läßt sich sagen, daß bei den beschriebenen bemehreren Thermoelementschenkeln aus p- bzw. 35 kannten Peltierbatterien und -kaskaden die thermin-leitendem Halbleitermaterial und wenigstens einem sehen Verbindungen eine vom Zufall abhängige Qua-Wärmeübertragungskörper in Form einer aus elek- lität haben; sie lassen daher keine Reproduzierbarkeit trisch nichtleitendem und thermisch gut leitendem und Konstanz der thermoelektrischen Daten zu.
Material bestehenden Platte in thermischer Verbin- Infolge der diesen Verbindungen eigenen Chadung mit Schenkelkontaktierungskörpern. 40 rakteristiken sind Schwierigkeiten durch Gasein-

Thermoelektrische Vorrichtungen, die nach dem Schlüsse, Ungleichmäßigkeit, Brüchigkeit, Lichtbo-Peltier-Effekt arbeiten, besaßen vor der Entwicklung genbildung, Erosion, Korrosion und veränderliche der Halbleiter nur sehr geringen Wirkungsgrad und Kontaktflächen unvermeidlich. Durch zu hohen und/ geringes Wärmepumpvermögen. Als thermoelek- oder örtlich stark verschiedenen Wärmewiderstand trisch wirkende Halbleiter sind Wismuttelluride und 45 können so hohe Temperaturdifferenzen auftreten, Antimontelluride, die sehr sorgfältig dosierte Mengen daß dadurch hervorgerufene Wärmeausdehnungsvon Donatoren- oder Acceptoren-Unreinheiten auf- kräfte Zerstörungen hervorrufen,
weisen, die gleichmäßig in den Halbleiterkörpern Bisweilen, z. B. bei Strahlungssuchanlagen, ist es verteilt sind, bekannt. Häufig verwendet man als erforderlich, die Batterie oder Kaskade in einem eva-Materialien für die beiden Schenkel eines Elementes 50 kuierten Raum zu benutzen. Die verhältnismäßig hosolche vom p-Typ und η-Typ der gleichen Halblei- hen Dampfdrücke von Klebstoffen, Harzen, Fluiden ter-Substanz. Die Elementschenkel werden im allge- u. dgl. verhindern die Aufrechterhaltung des benötigmeinen in Form von kurzen, dünnen Stangen herge- ten hohen Vakuumgrades in solchen Anlagen,
stellt. Um das geringe Temperaturgefälle und War- Es ist ferner bekannt (DT-AS 1 085 261), Wärme mepumpvermögen, das mit einem einzigen Peltierele- 55 von einem hoch belasteten Halbleiterkörper zu einem ment erreichbar ist, zu erhöhen, wird vielfach eine umgebenden Gehäuse unter elektrischer Isolierung große Anzahl von Peltierelementen elektrisch hinter- über eine zwischengelegte Schicht eines elektrischen einander und thermisch in Kaskade geschaltet. Isoliermaterials von hoher Wärmeleitfähigkeit abzu-

Zum Erreichen eines optimalen Temperaturgefäl- führen; diese Schicht ist an ihren Oberflächen metalles bzw. eines optimalen Pumpvermögens bei Peltier- 60 lisiert und durch Lötung mit dem Gehäuse und dem elementen sowie bei Peltierbatterien ist eine hinrei- Halbleiterkörper verbunden. Dabei ist über die Mechende Größe des elektrischen Stromes erforderlich. tallisierung lediglich gesagt, daß sie in bekannter Andererseits ist eine elektrische Isolierung zwischen Weise herzustellen ist, wobei naturgemäß an das übden Stufen der Kaskade notwendig. Außerdem muß liehe Aufdampfen, Aufstäuben oder Niederschlagen zwischen allen Stufen die thermische Leitfähigkeit 65 durch chemische Reduktion zu denken ist. Beispielsaufrechterhalten werden, um eine optimale Wärme- weise ist in der DT-PS 583 023 ein Metallisierungsübertragung zu erzielen. Um dieses doppelte Ziel zu verfahren beschrieben, bei dem Silbernitrat aus einer erreichen, ist es bekannt, die Stufen der Thermoele- Lösung aufgetrocknet und durch Erhitzen über