[發(fā)明專利]熱電薄膜結(jié)構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210576454.4
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103872236A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 呂明生;陳泰盛;施智超
• 申請（專利權）人: 財團法人工業(yè)技術研究院
• 主分類號: H01L35/12
• 分類號: H01L35/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發(fā)明涉及一種薄膜結(jié)構，且特別是涉及一種熱電薄膜結(jié)構。

背景技術

在傳統(tǒng)的熱電應用領域中要判斷一物質(zhì)是否為良好的熱電材料，主要是觀察其熱電優(yōu)值(Figure?of?Merit，ZT值)，ZT值主要與塞貝克系數(shù)（Seebeck?coefficient）、導電率和熱傳導系數(shù)相關，以上三種參數(shù)也直接影響一材料是否擁有良好的熱電性質(zhì)，可否應用在熱電效應上。ZT值越高，熱電效應則越顯著，其關系式為：

ZT=α2σkT]]>

上式中α為塞貝克系數(shù)；σ為導電率；k為熱傳導系數(shù)；T為絕對溫度。由關系式中可看出，一個好的熱電材料除了需要有良好的塞貝克系數(shù)外，還要有高導電率以及低熱傳導系數(shù)。

由于自然界中材料的物性通常導電率與熱傳導率為相依關系，因此一般材料難以同時具有良好的導電率以及低熱傳導系數(shù)，使得最后加總之后的ZT值無法有效提升，因此材料的導電率與熱傳導系數(shù)的控制即成為提升熱電性能的關鍵點，但是以目前技術而言其也為材料發(fā)展的瓶頸所在。

再者，熱電元件的效能，除了上述ZT值之外，界面接合時所產(chǎn)生的熱、電阻抗，電極材料的熱、電阻抗，以及基材的熱阻抗等，皆會對熱電元件整體造成影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種熱電薄膜結(jié)構，通過改變類鉆碳層鍵結(jié)結(jié)構而控制熱電薄膜結(jié)構的電阻分布。

為達上述目的，本發(fā)明提出一種熱電薄膜結(jié)構，適于配置在物件上，以控制物件的溫度。熱電薄膜結(jié)構包括熱電基材與一對第一類鉆碳層。第一類鉆碳層配置在熱電基材的相對兩表面上且具有導電性。

本發(fā)明的一實施例提出一種熱電薄膜結(jié)構，包括熱電基材以及一對類鉆碳層，其中類鉆碳層配置在熱電基材的相對兩表面上。熱電基材的厚度為2微米（μm）至200微米（μm）。各類鉆碳層的厚度為100納米（nm）至100微米（μm）。各類鉆碳層的電阻率為10^-4Ω-cm至10^-1Ω-cm。

本發(fā)明的一實施例提出一種熱電薄膜結(jié)構，包括熱電基材、一對類鉆碳層、一對金屬界面層以及一對金屬層。類鉆碳層配置在熱電基材的相對兩表面上。金屬界面層分別配置在類鉆碳層上且位在遠離熱電基材的一側(cè)。金屬層配置在金屬界面層上且位在遠離類鉆碳層的一側(cè)，其中熱電基材、類鉆碳層、金屬界面層與金屬層相互電性導通。

基于上述，在本發(fā)明的實施例中，熱電薄膜結(jié)構通過類鉆碳層作為其組成結(jié)構，因而能通過控制類鉆碳層的結(jié)構特征而達到調(diào)整類鉆碳層的電阻值的效果。此舉讓熱電薄膜結(jié)構除能通過類鉆碳層達到較佳的導熱效果外，也同時能依據(jù)需求而使類鉆碳層具有導電或絕緣的特質(zhì)，進一步地以類鉆碳層作為熱電薄膜的復合結(jié)構，而能有效簡化熱電元件的結(jié)構組成并達到所需的熱電特性。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1是依據(jù)本發(fā)明一實施例的一種熱電薄膜結(jié)構的示意圖；

圖2是圖1的熱電薄膜結(jié)構的應用示意圖；

圖3是本發(fā)明另一實施例的一種熱電薄膜結(jié)構的示意圖；

圖4是圖3的熱電薄膜結(jié)構的應用示意圖。

主要元件符號說明

10：物件

100、200、300、400：熱電薄膜結(jié)構

110：熱電基材

120、130、160、170：第一類鉆碳層

140、150、180、190：第二類鉆碳層

310、320：金屬界面層

330、340：金屬層

C1、C2：類鉆碳層

具體實施方式

圖1是依據(jù)本發(fā)明一實施例的一種熱電薄膜結(jié)構的示意圖。請參考圖1，在本實施例中，熱電薄膜結(jié)構100包括熱電基材110與一對第一類鉆碳層120、130，其中第一類鉆碳層120、130配置在熱電基材110的相對兩表面上。