[發明專利]熱電發生器

有效

• 申請號: 201510614149.3
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN105655473B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: E·杜伯伊斯;J-F·羅比拉;S·蒙弗萊;T·斯科特尼基
• 申請（專利權）人: 意法半導體（克洛爾2）公司
• 主分類號: H01L35/32
• 分類號: H01L35/32;H01L35/28;H01L35/34
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張寧

1.一種熱電發生器，包括半導體隔膜(2)，所述半導體隔膜(2)包含至少一個PN結(3，4)，所述至少一個PN結(3，4)懸置在被設計用于耦合至冷的熱源的第一支座(5)與被設計用于耦合至熱的熱源的第二支座(6)之間，

其中，所述半導體隔膜(2)包含交替的N導電類型(3)和P導電類型(4)的若干條帶，從而形成串聯耦合的若干PN結，每個PN結延伸在所述隔膜的面向所述第一支座(5)定位的第一面與所述隔膜的面向所述第二支座(6)定位的第二面之間，所述隔膜(2)由懸置機構懸置，所述懸置機構包括以交替方式分布在所述隔膜的兩個面(F1，F2)上的導熱柱體(7－23)，每個柱體將PN結連接至對應的支座，

其中，位于一個所述面上的柱體包括稱作接觸柱體(25，26)的至少兩個導電柱體，所述至少兩個導電柱體耦合至對應支座上的至少兩個位置(E1，E2)以便于產生電信號并且由導熱電絕緣體(27)與對應的支座隔離。

2.根據權利要求1所述的熱電發生器，其中，位于一個所述面上的柱體還包括稱作連接柱體的柱體，該柱體是導電的并且由導熱電絕緣體(24)與對應的支座電隔離，并且位于另一個面上的柱體僅包括稱作連接柱體的柱體，該柱體是導電的并且由導熱電絕緣體與對應的支座電隔離。

3.根據權利要求1所述的熱電發生器，其中，所述懸置隔膜(2)是聲子結構(27)，所述聲子結構(27)包括不同于隔膜半導體材料的化合物的包含物(39)的晶格。

4.根據權利要求1和2中任一項所述的熱電發生器，其中，包含物晶格(RZ)是對稱的并且包括第一定向方向(D1)以及第二定向方向(D2)，所述第一定向方向包括第一包含物密度，所述第二定向方向(D2)包括低于所述第一包含物密度的第二包含物密度，PN結的條帶(3和4)平行于所述第二定向方向(D2)，并且在位于另一個面上的柱體(15)的一個面上的跡線根據第一定向方向而與位于所述一個面上的相鄰柱體(8，9，18，19)中的任一個對準。

5.根據權利要求4所述的熱電發生器，其中，所述柱體(7－23)以交替方式交替交錯地分布在所述隔膜的兩個面上，位于所述隔膜的兩個面中的每一個上的柱體形成方形的群組，在位于另一個面上的柱體(15)的一個面上的跡線在位于所述一個面上的柱體(8，9，18，19)的方形中心處。

6.根據權利要求5所述的熱電發生器，其中，所述包含物晶格(RZ)是周期性的，所述包含物晶格(RZ)具有至少一個重復間距(p)，所述至少一個重復間距(p)小于熱聲子的平均自由程并且大于熱聲子的波長。

7.根據權利要求6所述的熱電發生器，其中，所述包含物晶格(RZ)包括一連串增大尺寸的各種重復間距(p)。

8.根據權利要求6和7中任一項所述的熱電發生器，其中，所述包含物晶格(RZ)包括一連串增大尺寸的包含物。

9.根據權利要求6和7中任一項所述的熱電發生器，其中，所述半導體材料(2)包括硅，并且所述至少一個重復間距(p)大于2nm并且小于200nm。

10.根據權利要求1、2和5-7中任一項所述的熱電發生器，其中，所述半導體材料(2)包括硅，并且所述隔膜的厚度(e)在10nm和2μm范圍內。

11.根據權利要求1、2和5-7中任一項所述的熱電發生器，其中，所述隔膜(2)平行于所述支座(5，6)延伸。

12.根據權利要求1、2和5-7中任一項所述的熱電發生器，其中，所述隔膜(2)與所述支座(5，6)等距。

13.根據權利要求1、2和5-7中任一項所述的熱電發生器，其中，所述支座(5，6)是剛性的。