2024-002299

第２ 本願発明

本願の請求項１～１２に係る発明は、令和６年１２月２０日に提出された手続補正書により補正された特許請求の範囲の請求項１～１２に記載した事項により特定されるものであり、そのうち、請求項１に係る発明（以下「本願発明」という。）は、次のとおりのものである。

「第一の領域と、当該第一の領域に隣接する第二の領域とを備え、

当該第二の領域のキャリア濃度は、前記第一の領域のキャリア濃度より高く、

前記第一の領域は、前記第二の領域より熱流方向の長さが長い

ことを特徴とする熱電素子。」

第３ 当審において通知した拒絶理由

当審において令和６年１１月１８日付けで通知した拒絶理由のうち、理由２（新規性）は次のとおりである。

（新規性）この出願の請求項１、４～６に係る発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった以下の引用文献１に記載された発明であるから、特許法第２９条第１項第３号に該当し、特許を受けることができない。

第４ 当審の判断

１ 引用文献１の記載と引用文献１に記載された発明

（１）引用文献１の記載

引用文献１には、以下の記載がある。（引用箇所を示すため、当審が下線を付した。）

ア 「２．特許請求の範囲

１．内部の温度勾配により起電力が生じる熱電変換素子において、

その電力を取り出すための電極との接合部のうち少なくとも一方の電極接合部の近傍に、不純物濃度が他の部分よりも高くしたドーピング層を形成したことを特徴とする熱電変換素子。」（１頁左下欄４～１０行）

イ 「（産業上の利用分野）

本発明は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電発電装置及びこれに用いる熱電変換素子（以下、熱電素子と称する）に関する。」（２頁右上欄１４～１７行）

ウ 「第１図では、複数のｎ型熱電素子１とｎ型熱電素子２とを高温側電極１１及び低温側電極１２を介して直列に接続した例で、第２図に示すように、熱電素子の電極接合部近傍に他の部分よりも不純物濃度の高い領域（ドーピング層）３を形成している。」（４頁右下欄８～１３行）

エ 「一般に、半導体と金属の接合部に一定の電圧が印加された場合、接合部を流れる電流（電流密度）は、半導体中のキャリア濃度に比例する。仮りに逆方向の整流性があったとしても、キャリア密度を高めておけば、接合部の電気抵抗は小さくできる。従って、第２図のように熱電素子の接合部近傍に不純物を添加し（ｎ型熱電素子の場合には、ドナー，ｐ型熱電素子の場合には、アクセプタ）、てその不純物濃度を他の部分より高めて、キャリア密度を高めることで、整流性に起因する高い電気抵抗を排除し、これによる電力損失を低減できる。

第６図は、第２図の実施例の種々の態様を具現化したものである。

第６図（1）～（4），（6）に示す実施例は、第４図（ｂ）（1）～（3）、第５図（ｂ）（4），（6）に対応して、電気的障壁が生じる接合部近傍の熱電素子に不純物を添加した例で、それぞれ電気的障壁が発生する熱電素子１又は２或いはその双方における高温側電極１１の接合部近傍にドーピング層３を形成して、この接合部近傍の不純物濃度を他の部分よりも高めている。」（５頁左上欄下から２行目～右上欄最終行、当審注：丸数字を半角の括弧数字（「（1）」等）で示した。）

オ 「表１に本実施例を珪化鉄熱電素子を用いた際の解析定数を、表２にキャリア濃度の影響を解析した結果を示す。表２に示す結果は、珪化鉄熱電素子の不純物濃度～１０２０個／ｃｍ３では、電気的障壁のため、熱電素子本来の起電力の約４割しか負荷に供給できないが、キャリア濃度を１０２１／ｃｍ３とすることで、ほぼ完全に起電力を負荷に供給できることを意味している。珪化鉄の場合、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ等の不純物を１０２１／ｃｍ３程度、接合部近傍（数１０Å～数１０００Åの厚さ）に添加することで、この条件を満たせる。

［図：0001424219000001.jpg］

」（６頁左下欄１４行～右下欄６行）

カ 「

［図：0001424219000002.jpg］

」

（２）引用文献１に記載された発明

上記（１）の記載によれば、引用文献１には以下の事項が記載されている。

ア 上記（１）ア、イによれば、引用文献１には、内部の温度勾配により起電力が生じる熱電素子の発明が記載されている。

イ 上記（１）ウによれば、熱電素子は、電極接合部近傍に他の部分よりも不純物濃度の高い領域であるドーピング層を形成したものであり、同エの「不純物濃度を他の部分より高めて、キャリア密度を高める」との記載によれば、他の部分よりも不純物濃度の高い領域は、他の部分よりもキャリア密度の高い領域である。

ウ 上記（１）カの第１図によれば、熱電素子は、高温側電極と低温側電極の間に配置され、同第２図及び上記（１）エによれば、ドーピング層は高温側電極の接合部近傍に形成されている。

エ 上記（１）オによれば、引用文献１には、熱電素子として珪化鉄熱電素子を用いる実施例が記載され、さらに、本実施例では、不純物を接合部近傍（数１０Å～数１０００Åの厚さ）に添加するから、ドーピング層の厚さは数１０Å～数１０００Åであるといえる。また、本実施例では、同オの表１によれば、熱電子寸法、すなわち熱電素子の寸法は１０×１０×１０ｍｍであるといえる。

オ 以上によれば、引用文献１には、次の発明（以下「引用発明」という。）が記載されている。

［引用発明］

「内部の温度勾配により起電力が生じる熱電素子であって、

電極接合部近傍に他の部分よりもキャリア密度の高い領域であるドーピング層が形成され、

熱電素子は高温側電極と低温側電極の間に配置され、ドーピング層は高温側電極の接合部近傍に形成され、

さらに、熱電素子として珪化鉄熱電素子を用いる場合、ドーピング層の厚さは数１０Å～数１０００Åであり、熱電素子の寸法は１０×１０×１０ｍｍである、

熱電素子。」

２ 対比・判断

本願発明と引用発明を対比する。

（１）引用発明の「内部の温度勾配により起電力が生じる熱電素子」は、本願発明と同様の「熱電素子」である。

（２）引用発明の「熱電素子」は、「電極接合部近傍に他の部分よりもキャリア密度の高い領域であるドーピング層が形成され」たものであるところ、「他の部分」及び「他の部分よりもキャリア密度の高い領域であるドーピング層」は、キャリア密度により区別される領域であって、互いに隣接する領域であるといえる。さらに、引用発明の「キャリア密度」は本願発明の「キャリア濃度」に相当するから、引用発明の「他の部分」及び「他の部分よりもキャリア密度の高い領域であるドーピング層」は、それぞれ本願発明の「第一の領域」及び「第一の領域に隣接」し「第一の領域のキャリア濃度より高」い「キャリア濃度」の「第二の領域」に相当する。

（３）引用発明は、「熱電素子は高温側電極と低温側電極の間に配置され」たものであるから、高温側電極から低温側電極への方向が熱電素子における熱流の方向である。そうすると、引用発明の「ドーピング層」の厚さは、熱流の方向の長さであって、「ドーピング層の厚さは数１０Å～数１０００Å」であるから、ドーピング層の熱流方向の長さは数１０Å～数１０００Åである。また、引用発明の「熱電素子の寸法は１０×１０×１０ｍｍである」から、「他の部分」の熱流方向の長さは、１０ｍｍから、ドーピング層の長さである数１０Å～数１０００Åを除いた長さである。

したがって、引用発明の「ドーピング層の厚さは数１０Å～数１０００Åであり、熱電素子の寸法は１０×１０×１０ｍｍである」ことは、本願発明の「前記第一の領域は、前記第二の領域より熱流方向の長さが長い」ことに相当する。

（４）以上によれば、本願発明と引用発明とは、

「第一の領域と、当該第一の領域に隣接する第二の領域とを備え、

当該第二の領域のキャリア濃度は、前記第一の領域のキャリア濃度より高く、

前記第一の領域は、前記第二の領域より熱流方向の長さが長い

熱電素子。」

で一致し、発明特定事項に差異はない。

したがって、本願発明は、引用発明である。

３ 請求人の主張について

第５ むすび

以上のとおり、本願の請求項１に係る発明は、引用文献１に記載された発明であるから、特許法第２９条第１項第３号に該当し、特許を受けることができない。

したがって、他の請求項について検討するまでもなく、本願は拒絶されるべきものである。

よって、結論のとおり審決する。