專利名稱：新型微型熱電發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱電發(fā)生器，尤其是一種新型微型熱電發(fā)生器，屬于熱電發(fā)生器的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于微電子器件日益增長的微型化趨勢，電源的小型化也成為一種必然。用于微電子器件的傳統(tǒng)電源多為電池或太陽能電池。然而，隨著使用時間的延長，電池需要周期性更換，而太陽能電池由于太陽或者其它光源的限制，也只能提供短暫的電源。熱電發(fā)生器作為一種自給自足的能源，它根據(jù)Seebeck效應(yīng)能將熱能直接轉(zhuǎn)換為電能，在適合的溫度下能保持實際上的無限的有效壽命，這使其作為一種能源領(lǐng)域的高新技術(shù)成為國際研究的熱
；οSeebeck效應(yīng)是德國物理學(xué)家kebeck發(fā)現(xiàn)的一種熱電現(xiàn)象。當(dāng)在金屬導(dǎo)體或者半導(dǎo)體材料上加上溫度差ΔΤ時，會伴隨產(chǎn)生電壓AU。并且開路電壓線性地正比于溫差
γ πAUa、=——
s AT其中，as稱作kebeck系數(shù)，也可稱為熱電功率。如果熱電偶的兩種構(gòu)成材料的 kebeck系數(shù)分別為α b，則熱電偶的Seebeck系數(shù)定義為aab = aa+ab當(dāng)η對熱電偶串聯(lián)時，總的開路輸出電壓可表示為AUn:Δ Un = η · ( α ab · Δ Τ)根據(jù)kebeck效應(yīng)而制作的熱電發(fā)生器，其效率可由熱電品質(zhì)因數(shù)Z來表征
ry2 · CTZ=-^-
κ其中，σ是電導(dǎo)率，K是熱導(dǎo)率，品質(zhì)因數(shù)Z表示可用在熱電發(fā)生器中的熱電材料的熱和電屬性。由品質(zhì)因數(shù)Z可以看出，提高熱電發(fā)生器效率的關(guān)鍵之一是研制具有
系數(shù)，低電阻率，低熱導(dǎo)率的熱電材料，另一方面，由于一般熱電發(fā)生器的應(yīng)用環(huán)境溫差較小，這就必須將大量的熱電偶串聯(lián)起來，以便產(chǎn)生足夠高的熱電電壓。因此，改進熱電發(fā)生器的另一關(guān)鍵在于熱電偶的集成密度的提高。就熱電材料而言，碲化鉍基熱電材料是目前室溫附近應(yīng)用最好的熱電材料，也是目前工業(yè)化成熟的熱電半導(dǎo)體行業(yè)的原料；而且可以把體材料碲化鉍熱電偶的結(jié)構(gòu)做到足夠小的尺寸以提高集成密度。盡管如此，熱電材料的性能受材料制備方法的影響極大，因此對于傳統(tǒng)的方法，從材料的處理和制造碲化鉍熱電偶方面的極端困難轉(zhuǎn)換為了極高的成本，從而導(dǎo)致最終產(chǎn)品的高成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種新型微型熱電發(fā)生器，其結(jié)構(gòu)緊湊，使用成本低，制造工藝簡單方便，發(fā)電效率高，適應(yīng)性好，節(jié)能環(huán)保，安全可罪。按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述新型微型熱電發(fā)生器，在所述熱電發(fā)生器的截面上，包括基板；所述基板內(nèi)設(shè)有若干貫通基板的隔熱腔；基板一側(cè)表面上設(shè)置支撐層，所述支撐層上設(shè)有若干交替分布的N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)；支撐層上相鄰交替分布的N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)通過導(dǎo)電層連接成等電位，并在支撐層上串接形成熱電材料體，所述熱電材料體的兩端均設(shè)置電連接的鍵合電極；熱電材料體上淀積有電絕緣層，所述電絕緣層覆蓋熱電材料體上；電絕緣層上淀積導(dǎo)熱層，所述導(dǎo)熱層的兩側(cè)設(shè)有隔熱部；導(dǎo)熱層上設(shè)有第一封裝體，基板對應(yīng)設(shè)置支撐層的另一側(cè)設(shè)有第二封裝體。所述支撐層包括生長于基板上的氧化硅層及淀積于所述氧化硅層上的氮化硅層。所述基板的材料包括硅。所述N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)通過導(dǎo)電多晶硅摻雜形成或由碲化鉍熱電材料制成。所述第一封裝體與第二封裝體均由陶瓷材料制成。本實用新型的優(yōu)點基板上設(shè)置支撐層，支撐層上設(shè)置N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)，N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)通過導(dǎo)電層連接成等電位，并串接成熱電材料體，能夠提高發(fā)電效率；熱電材料體兩端設(shè)置鍵合電極，通過鍵合電極能夠?qū)⑾鄳?yīng)的電能輸出；熱電材料體上方設(shè)置導(dǎo)熱層及隔熱部，能夠使熱流在相應(yīng)方向上傳導(dǎo)，基板內(nèi)的隔熱腔能夠絕熱，同時避免熱流在基板內(nèi)傳導(dǎo)；熱電發(fā)生器的制備工藝與現(xiàn)有較成熟的IC制造工藝相兼容，制造工藝簡單，批量產(chǎn)品成本低；單個熱電單元結(jié)構(gòu)尺寸可以做到很小，能夠進行高密度的集成；由于采用了熱電材料體對應(yīng)的上下薄層分別具有導(dǎo)熱層、隔熱部和絕熱的隔熱腔，相比傳統(tǒng)的硅基熱電發(fā)生器，效率得到了提高；結(jié)構(gòu)緊湊，降低使用成本，制造工藝簡單方便，適應(yīng)性好，節(jié)能環(huán)保，安全可靠。

圖1為熱流在本實用新型內(nèi)部的傳導(dǎo)示意圖。圖2為圖3的俯視圖。圖3為本實用新型的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3中隔熱部采用氧化硅的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實用新型的另一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5中隔熱部采用氧化硅的具體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1-基板、2-支撐層、3a_N型摻雜多晶硅、!Bb-P型摻雜多晶硅、4-第一導(dǎo)電層、5-第一電絕緣層、6-導(dǎo)熱層、7-空氣隔離腔、9-隔熱腔、10-第一封裝體、11-鍵合電極、12-第一氧化硅層、13-保護層、14-通孔連接電極、15-氧化硅介電層、16-第二導(dǎo)電層、17a-N型熱電偶區(qū)域、17b-P型熱電偶區(qū)域、18-第二電絕緣層、20-第二封裝體、101-第一熱電發(fā)生器、103-第二熱電發(fā)生器、104-第三熱電發(fā)生器及105-第四熱電發(fā)生器。
具體實施方式
下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖2和圖3所示第一熱電發(fā)生器101包括基板1，所述基板1的材料包括硅， 基板1具有第一主面與第二主面，所述第一主面與第二主面相對應(yīng)?；?的第一主面上設(shè)置支撐層2，所述支撐層2包括生長于基板1上的氧化硅層及淀積于所述氧化硅層上的氮化硅層。支撐層2上設(shè)有若干交替分布的N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)，所述N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)沿基板1的長度分布，并形成多塊均勻分布的結(jié)構(gòu)。具體地， N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)采用多晶硅摻雜后形成，得到N型摻雜多晶硅3a及P型摻雜多晶硅北。N型摻雜多晶硅3a及P型摻雜多晶硅北間通過第一導(dǎo)電層4連接成等電位，且支撐層2上的N型摻雜多晶硅3a及P型摻雜多晶硅北通過第一導(dǎo)電層4串接形成熱電材料體，所述熱電材料體的兩端設(shè)置鍵合電極11，通過鍵合電極11能夠向外輸出相應(yīng)的電壓；N型摻雜多晶硅3a與P型摻雜多晶硅北通過第一導(dǎo)電層4形成相應(yīng)的熱電偶結(jié)構(gòu)。鍵合電極11與第一導(dǎo)電層4為同一制造層，第一導(dǎo)電層4與鍵合電極11的材料包括鋁。熱電材料體上淀積有第一絕緣層5，所述第一絕緣層5覆蓋于熱電材料體及第一導(dǎo)電層4上，但鍵合電極11位于第一絕緣層5外。第一絕緣層5為氧化硅層；第一絕緣層5上設(shè)有導(dǎo)熱層6，所述導(dǎo)熱層6的兩側(cè)設(shè)有隔熱部，能夠減少熱流在導(dǎo)熱層6間的傳播，能夠使熱流沿著導(dǎo)熱層6與第一絕緣層5間的方向傳導(dǎo)。具體地，導(dǎo)熱層6采用鋁、金或銅等金屬制成，隔熱部可以為空氣隔離腔7。導(dǎo)熱層6上設(shè)有第一封裝體10，所述第一封裝體10壓蓋于導(dǎo)熱層6及空氣隔離腔7上?；?內(nèi)設(shè)有隔熱腔9，所述隔熱腔9連接基板1的第一主面與第二主面，即隔熱腔9貫通基板1。隔熱腔9的數(shù)量根據(jù)傳熱需要進行相應(yīng)設(shè)置。 基板1的第二主面上設(shè)有第二封裝體20，所述第二封裝體20壓蓋于基板1的第二主面上。如圖2和圖4所示所述第二熱電發(fā)生器103與第一熱電發(fā)生器101相比，所述導(dǎo)熱層6兩側(cè)的隔熱部可以采用第一氧化硅層12來實現(xiàn)隔熱，第一氧化硅層12與導(dǎo)熱層6 交替分布，通過第一氧化硅層12與導(dǎo)熱層6的接觸，能夠減少熱流在導(dǎo)熱層6的層間傳導(dǎo)。如圖2和圖5所示第三熱電發(fā)生器104包括基板1，所述基板1的材料采用硅， 基板1的第一主面上設(shè)置支撐層2，所述支撐層2上設(shè)置若干交替分布的N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)，且所述N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)通過保護層13相隔離。具體地，N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)采用碲化鉍熱電金屬材料制成，分別形成N型熱電偶區(qū)域17a及P型熱電偶區(qū)域17b，保護層13為氧化硅層。保護層13及N型熱電偶區(qū)域17a 及P型熱電偶區(qū)域17b上覆蓋有氧化硅介電層15，所述氧化硅介電層15上設(shè)有接觸孔，所述接觸孔從氧化硅介電層的表面延伸到N型熱電偶區(qū)域17a及P型熱電偶區(qū)域區(qū)17b，且接觸孔位于N型熱電偶區(qū)域17a及P型熱電偶區(qū)域17b的端部。在接觸孔內(nèi)填充有通孔連接電極14，所述通孔連接電極14與N型熱電偶區(qū)域17a、P型熱電偶區(qū)域17b電連接；N型熱電偶區(qū)域17a與P型熱電偶區(qū)域17b通過通孔連接電極14形成熱電偶結(jié)構(gòu)，熱電偶上產(chǎn)生溫度差時，根據(jù)Seebeck效應(yīng)可知，能夠向外輸出相應(yīng)的電壓。相鄰的通孔連接電極14通過第二導(dǎo)電層16相連，從而N型熱電偶區(qū)域17a與P型熱電偶區(qū)域17b通過通孔連接電極 14及第二導(dǎo)電層16連接成等電位，并串接形成熱電材料體，所述熱電材料體兩端形成鍵合電極11，通過鍵合電極11能夠多個熱電偶串聯(lián)形成熱電材料體產(chǎn)生的電壓向外輸出。通孔連接電極14的材料采用鎢，第二導(dǎo)電層16采用鋁、金或銅等金屬材料制成。氧化硅介電層 15及第二導(dǎo)電層16上淀積有第二電絕緣層18，所述第二電絕緣層18覆蓋于氧化硅介電層 15及第二導(dǎo)電層16上，第二電絕緣層18為氧化硅層。在第二電絕緣層18上設(shè)置導(dǎo)熱層6， 所述導(dǎo)熱層6的兩側(cè)設(shè)置隔熱部，所述隔熱部與導(dǎo)熱層6相交替分布，通過隔熱部能夠減少熱流在導(dǎo)熱層6間的傳導(dǎo)。具體地，隔熱部采用第一氧化硅層12制成，第一氧化硅層12及導(dǎo)熱層6上設(shè)有第一封裝體10，第一封裝體10壓蓋于導(dǎo)熱層6及第一氧化硅層12上?；?內(nèi)設(shè)有若干均勻分布的隔熱腔9，所述隔熱腔9貫通基板1。基板1的第二主面上設(shè)有第二封裝體20，所述第二封裝體10壓蓋于基板1的第二主面上，同時隔熱腔9的兩端端口通過第二封裝體20及支撐層2相封閉。第一封裝體10與第二封裝體20均由絕緣導(dǎo)熱性良好的陶瓷材料制成。如圖2和圖6所示第四熱電發(fā)生器105與第三熱電發(fā)生器104相比，所述導(dǎo)熱層 6兩側(cè)的隔熱部可以采用空氣隔離腔7來實現(xiàn)隔熱，空氣隔離腔7與導(dǎo)熱層6交替分布，通過空氣隔離腔7與導(dǎo)熱層6的接觸，能夠減少熱流在導(dǎo)熱層6的層間傳導(dǎo)。上述結(jié)構(gòu)的熱電發(fā)生器，可以通過下述工藝步驟實現(xiàn)a、提供基板1，所述基板1具有相對應(yīng)的第一主面與第二主面；b、在所述基板1的第一主面上設(shè)置支撐層2 ；C、在上述支撐層2上設(shè)置均勻分布的熱電材料層，在支撐層2上形成交替分布的 N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)；所述熱電材料層的材料可以通過多晶硅層摻雜實現(xiàn)也可以通過熱電金屬材料制成，當(dāng)采用不同的材料時，具有不同的工藝步驟；具體地，當(dāng)采用多晶硅層摻雜來實現(xiàn)熱電材料層時，包括如下步驟Si、在支撐層2上淀積多晶硅層；s2、對上述多晶硅層進行光刻顯影，在多晶硅層上注入N型離子，以形成N型摻雜多晶硅3a ；注入N型雜質(zhì)離子時，在多晶硅層上涂覆光刻膠，在需要注入N型離子的部位設(shè)置開口，以便能夠注入N型雜質(zhì)離子，其余部分的多晶硅層通過光刻膠遮擋；S3、對上述多晶硅進行光刻顯影，在多晶硅層上注入P型離子，以形成P型熱電材料區(qū)；注入P型雜質(zhì)離子時，也需要在多晶硅層上涂覆光刻膠，在需要注入P型離子的部位設(shè)置開口，以便能夠注入P型雜質(zhì)離子，其余部分的多晶硅層通過光刻膠遮擋；s4、刻蝕上述N型熱電材料區(qū)與P型材料區(qū)外的多晶硅層，以使N型熱電材料區(qū)與 P型熱電材料區(qū)相隔離，且N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)交替分布。當(dāng)采用熱電金屬材料，所述熱電金屬材料可以為碲化鉍材料時，包括如下步驟sll、在支撐層2上濺射N型熱電金屬材料，并通過光刻顯影，刻蝕得到N型熱電偶區(qū)域17a ；sl2、在上述支撐層2上淀積保護層13，所述保護層13覆蓋于支撐層2及N型熱電偶區(qū)域17a上；sl3、選擇性地掩蔽和刻蝕保護層13，得到支撐層2上的P型熱電金屬材料區(qū)域；sl4、在支撐層2上濺射P型熱電金屬材料；sl5、對P型熱電金屬材料進行光刻顯影，刻蝕得到P型熱電偶區(qū)域17b ；光刻顯影后，以去除N型熱電偶區(qū)域17a上的P型熱電金屬材料，能夠得到相應(yīng)的P型熱電偶區(qū)域 17b ；所述P型熱電偶區(qū)域17b與N型熱電偶區(qū)域17a通過保護層13相隔離，且P型熱電偶區(qū)域17a與N型熱電偶區(qū)域17b交替分布；sl6、在上述保護層、N型熱電偶區(qū)域及P型熱電偶區(qū)域上淀積氧化硅介電層；sl7、選擇性地掩蔽和刻蝕所述氧化硅介電層，得到位于氧化硅介電層上的接觸孔，所述接觸孔從氧化硅介電層的表面延伸到N型熱電偶區(qū)域、P型熱電偶區(qū)域；[0047]sl8、在上述氧化硅介電層上淀積連接金屬層，所述連接金屬層填充于接觸孔內(nèi)， 并覆蓋在氧化硅介電層上；S19、刻蝕所述接觸孔外的連接金屬層，得到位于接觸孔內(nèi)的通孔連接電極。d、在所述熱電材料層上淀積導(dǎo)電層材料，選擇性地掩蔽和刻蝕導(dǎo)電層材料，并形成導(dǎo)電層；上述相鄰的N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)通過導(dǎo)電層連接成等電位，并串接成熱電材料體，且在熱電材料體的兩端形成鍵合電極11 ；所述導(dǎo)電層包括第一導(dǎo)電層4及第二導(dǎo)電層16，所述第一導(dǎo)電層4將N型摻雜多晶硅3a及P型摻雜多晶硅北連接成等電位，第二導(dǎo)電層16通過通孔連接電極14將N型熱電偶區(qū)域17a與P型熱電偶區(qū)域17b連接成等電位；e、對上述熱電材料體及基板1進行高溫退火工藝，以增強導(dǎo)電層與N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)的電接觸；高溫退火工藝的溫度為450度，退火時間為60分鐘；f、在上述熱電材料體上淀積電絕緣層材料，所述電絕緣層材料覆蓋于支撐層2及熱電材料體上；g、選擇性地掩蔽和刻蝕電絕緣層材料，刻蝕鍵合電極11上的電絕緣層材料，形成電絕緣層；所述電絕緣層包括第一電絕緣層5及第二電絕緣層18，第一電絕緣層5與第一導(dǎo)電層4相對應(yīng)，第二電絕緣層18與第二導(dǎo)電層16相對應(yīng)；鍵合電極11需要裸露，以便與外部相連；h、在上述電絕緣層上淀積導(dǎo)熱層材料，所述導(dǎo)熱層材料覆蓋于相應(yīng)的電絕緣層上；i、選擇性地掩蔽和刻蝕導(dǎo)熱層材料，在電絕緣層上形成導(dǎo)熱層6，所述導(dǎo)熱6層的兩側(cè)設(shè)有隔熱部；所述隔熱部可以為空氣隔離腔7或第一氧化硅層12，兩種方式都能夠減少熱量在導(dǎo)熱層6間傳導(dǎo)；j、對上述基板1的第二主面進行光刻，得到貫通基板1的隔熱腔9 ；刻蝕隔熱腔9時，需要在基板1上淀積硬掩膜，然后通過選擇性地掩蔽和刻蝕硬掩膜形成構(gòu)成刻蝕的硬掩膜開口，所述硬掩膜層可以為LPTEOS(低壓化學(xué)氣相沉積四乙基原硅酸鹽)、熱氧化二氧化硅加化學(xué)氣相沉積二氧化硅或熱二氧化硅加氮化硅；k、對所述基板1的第二主面利用第二封裝體20進行封裝，且基板1第一主面上的導(dǎo)熱層6利用第一封裝體10進行封裝。如圖1 圖6所示工作時，熱流由第一封裝體1向第二封裝體2的方向傳導(dǎo)，經(jīng)由導(dǎo)熱性良好的導(dǎo)熱層6將熱流傳導(dǎo)給導(dǎo)熱層6下方的N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)； 由于導(dǎo)熱層6兩側(cè)設(shè)有隔熱部，能夠減少熱流在導(dǎo)熱層6內(nèi)的傳導(dǎo)，使熱流傳導(dǎo)到熱電材料體上；熱電材料體可以看出多個N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)構(gòu)成熱電偶的串聯(lián)，每個熱電偶在熱流作用下產(chǎn)生的電壓都能產(chǎn)生電壓值；N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)形成熱電偶對熱端的節(jié)點，整個熱流路徑在物理上電絕緣。熱流從熱電偶對熱端的節(jié)點，橫向的沿著熱電材料體內(nèi)部傳導(dǎo)，并在熱電材料體兩端形成溫度梯度，熱電偶對冷端的節(jié)點與基板1間形成熱流路徑，并將熱流傳導(dǎo)給第二封裝體20而將熱流散出。N型熱電材料區(qū)與P 型熱電材料區(qū)通過第一導(dǎo)電層4或第二導(dǎo)電層16連接成等電位，并串接成熱電材料體；所
7述熱電材料體產(chǎn)生的電壓由相應(yīng)N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)構(gòu)成熱電偶電壓的累加得到，從而能夠通過鍵合電極11向外輸出相應(yīng)電壓的電能，降低了熱電發(fā)生器的成本，提高了發(fā)電效率。為使熱流能在熱電材料體內(nèi)橫向傳導(dǎo)，并在熱電材料體兩端形成溫度梯度，在熱電偶對熱端的節(jié)點所對應(yīng)的上下薄層處，分別沉積了一層具有良好導(dǎo)熱性能的導(dǎo)熱層6、隔熱部和刻蝕出了具有絕熱作用的隔熱腔9。N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)均為薄膜層， 易于采用現(xiàn)有的成熟工藝制備，并制作成微型尺寸，以此提高熱電發(fā)生器的集成度和降低批量產(chǎn)品的成本。本實用新型只提出了一種硅基板1微型熱電發(fā)生器的可行的方法，并未對具體厚度和尺寸做出明確界定，其可根據(jù)所設(shè)計的條件，進行相應(yīng)的變動。如金屬導(dǎo)熱層6，第二導(dǎo)電層16可根據(jù)需要采用Al，Au，Cu等導(dǎo)熱性能良好制造工藝較成熟的金屬；又如N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)可根據(jù)需要采用能濺射沉積成膜的碲化鉍基高kebeck系數(shù)的材料。本實用新型基板1上設(shè)置支撐層2，支撐層2上設(shè)置N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)，N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)通過導(dǎo)電層連接成等電位，并串接成熱電材料體， 能夠提高發(fā)電效率；熱電材料體兩端設(shè)置鍵合電極11，通過鍵合電極11能夠?qū)⑾鄳?yīng)的電能輸出；熱電材料體上方設(shè)置導(dǎo)熱層6及隔熱部，能夠使熱流在相應(yīng)方向上傳導(dǎo)，基板1內(nèi)的隔熱腔9能夠絕熱，同時避免熱流在基板1內(nèi)傳導(dǎo)；熱電發(fā)生器的制備工藝與現(xiàn)有較成熟的IC制造工藝相兼容，制造工藝簡單，批量產(chǎn)品成本低；單個熱電單元結(jié)構(gòu)尺寸可以做到很小，能夠進行高密度的集成；由于采用了熱電材料體對應(yīng)的上下薄層分別具有導(dǎo)熱層6、 隔熱部和絕熱的隔熱腔9，相比傳統(tǒng)的硅基熱電發(fā)生器，效率得到了提高；結(jié)構(gòu)緊湊，降低使用成本，制造工藝簡單方便，適應(yīng)性好，節(jié)能環(huán)保，安全可靠。
權(quán)利要求1.一種新型微型熱電發(fā)生器，在所述熱電發(fā)生器的截面上，包括基板(1)；其特征是 所述基板(1)內(nèi)設(shè)有若干貫通基板(1)的隔熱腔(9);基板(1) 一側(cè)表面上設(shè)置支撐層(2)， 所述支撐層(2)上設(shè)有若干交替分布的N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)；支撐層(2)上相鄰交替分布的N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)通過導(dǎo)電層連接成等電位，并在支撐層 (2)上串接形成熱電材料體，所述熱電材料體的兩端均設(shè)置電連接的鍵合電極(11);熱電材料體上淀積有電絕緣層，所述電絕緣層覆蓋熱電材料體上；電絕緣層上淀積導(dǎo)熱層(6)，所述導(dǎo)熱層(6 )的兩側(cè)設(shè)有隔熱部；導(dǎo)熱層(6 )上設(shè)有第一封裝體(10 )，基板(1)對應(yīng)設(shè)置支撐層(2)的另一側(cè)設(shè)有第二封裝體(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微型熱電發(fā)生器，其特征是所述支撐層(2)包括生長于基板(1)上的氧化硅層及淀積于所述氧化硅層上的氮化硅層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微型熱電發(fā)生器，其特征是所述基板(1)的材料包括娃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微型熱電發(fā)生器，其特征是所述N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)通過導(dǎo)電多晶硅摻雜形成或由碲化鉍熱電材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微型熱電發(fā)生器，其特征是所述第一封裝體(10)與第二封裝體(20 )均由陶瓷材料制成。
專利摘要本實用新型涉及一種新型微型熱電發(fā)生器，其包括基板；所述基板內(nèi)設(shè)有若干貫通基板的隔熱腔；基板一側(cè)表面上設(shè)置支撐層，所述支撐層上設(shè)有若干交替分布的N型熱電材料區(qū)及P型熱電材料區(qū)；支撐層上相鄰交替分布的N型熱電材料區(qū)與P型熱電材料區(qū)通過導(dǎo)電層連接成等電位，并在支撐層上串接形成熱電材料體，所述熱電材料體的兩端均設(shè)置電連接的鍵合電極；熱電材料體上淀積有電絕緣層，所述電絕緣層覆蓋熱電材料體上；電絕緣層上淀積導(dǎo)熱層，所述導(dǎo)熱層的兩側(cè)設(shè)有隔熱部；導(dǎo)熱層上設(shè)有第一封裝體，基板對應(yīng)設(shè)置支撐層的另一側(cè)設(shè)有第二封裝體。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，使用成本低，制造工藝簡單方便，發(fā)電效率高，適應(yīng)性好，節(jié)能環(huán)保，安全可靠。
文檔編號H01L35/32GK202145467SQ20112026104
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者吳慶, 曹二林, 陳嵐 申請人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心