[發明專利]使用傳導性和電介質材料的交替納米層的堆疊體的塞貝克/帕爾帖熱電轉換器件及制備方法

有效

• 申請號: 201210135942.1
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN102769099A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: D·達杜西;G·塞羅弗里尼
• 申請（專利權）人: 德爾塔蒂研究財團
• 主分類號: H01L35/32
• 分類號: H01L35/32;H01L35/34
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李躍龍

1.多層堆疊體，其對于構成塞貝克－帕爾帖效應電傳導性隔膜是有用的，所述隔膜具有用于連接到電路的相對的熱側和冷側的金屬化部件，該多層堆疊體包含：

與電介質氧化物層交替的電傳導性材料的堆疊連續層，所述電介質氧化物層為連續膜或者密集分散的納米和亞納米顆粒或者介電氧化物顆粒的團簇的形式，至少所述電傳導性層具有5到100nm的平均厚度，以及不規則界面具有5-20nm的平均周期和平均峰－谷幅度的與電介質氧化物層。

2.權利要求1的多層堆疊體，其中所述電傳導性材料是屬于硅、鍺及其合金的摻雜的半導體。

3.權利要求1的多層堆疊體，其中所述電傳導性材料是摻雜的多晶硅，且所述電介質氧化物層是摻雜的多晶體的氧化的表面部分。

4.權利要求1的多層堆疊體，其中所述電傳導性材料是摻雜的多晶硅，且所述電介質氧化物是相繼熱解分解為金屬硅和電介質氧化硅的摻雜的多晶硅的低價氧化的表面部分。

5.制造權利要求1的對于構成塞貝克－帕爾帖效應電傳導性隔膜有用的多層堆疊體的方法，包括以下步驟：

a）采用化學氣相沉積技術沉積多晶導體以在襯底上形成平均厚度為5－100納米的第一電傳導性層;

b）通過在氧中在約1000℃下加熱將沉積的多晶導體氧化從而在沉積的電傳導性層的表面上方促進電介質氧化物的平均厚度為5至40納米的層的不規則生長;

c）根據需要將步驟a）和b）重復多次以形成所需厚度的所述多層堆疊體。

6.制造權利要求1的對于構成塞貝克－帕爾帖效應電傳導性隔膜有用的多層堆疊體的方法，包括以下步驟：

a）采用化學氣相沉積技術沉積多晶導體以在襯底上形成平均厚度為5－40納米的第一電傳導性層;

b）通過室溫下將沉積的多晶導體暴露于空氣將沉積的多晶導體氧化從而在沉積的電傳導性層的表面上方促進亞化學計量比的氧化物的平均厚度為1至5納米的層的生長;

c）根據需要將步驟a）和b）重復多次以形成所需厚度的所述多層堆疊體;

d）加熱該多層堆疊體用于將亞化學計量比的氧化物熱解轉化成金屬和電介質氧化物，并在多晶導體基體的晶界處形成密集分散的大量納米和亞納米顆粒或顆粒的團簇。

7.權利要求5的制造對于構成塞貝克－帕爾帖效應電傳導性隔膜有用的多層堆疊體的方法，其中所述導體是通過在600－800℃的溫度下供給混有摻雜劑前體和N₂稀釋劑的SiH₄所沉積的摻雜的多晶硅，所述摻雜劑前體選自PH₃、AsH₃和B₂H₆。

8.權利要求6的制造對于構成塞貝克－帕爾帖效應電傳導性隔膜有用的多層堆疊體的方法，其中所述導體是通過在600－800℃的溫度下供給混有摻雜劑前體和N₂稀釋劑的SiH₄所沉積的摻雜的多晶硅，所述摻雜劑前體選自PH₃、AsH₃和B₂H₆。

9.權利要求8的制造對于構成塞貝克－帕爾帖效應電傳導性隔膜有用的多層堆疊體的方法，其中將所述熱解處理在約900-1000℃的溫度下進行超過60分鐘的時間。

10.塞貝克－珀爾帖效應轉化器件，包括在襯底上的多層堆疊體，所述堆疊體構成電傳導性隔膜，所述隔膜具有用于連接到電路的相對的熱側和冷側的金屬化部件，其包含：

與電介質氧化物層交替的電傳導性材料的堆疊連續層，所述電介質氧化物層為連續膜或者密集分散的納米顆粒和亞納米顆粒或者氧化物顆粒的團簇的形式，至少所述電傳導性層具有5到100nm的平均厚度，以及在與電介質氧化物層的界面處的5-20nm的平均周期和平均峰－谷幅度的表面不規則性。