[發明專利]熱電產生器

在審

• 申請號: 201611206754.8
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN107146843A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 尚-皮耶·柯林基;林佑明
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L35/32
• 分類號: H01L35/32;H02N11/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 鄭特強,李昕巍

技術領域

本公開實施例有關于一種熱電產生器，且特別有關于一種晶圓內的熱電產生器。

背景技術

用以將周遭稀疏能量轉換為電力的能量收集(Energy harvesting)技術可做為電子裝置的供應電源。

近來，用于物聯網(Internet of Things，IoT)應用的超低功率(ultra-low-power，ULP)電路需要能自體發電(self-generating)。此外，需要非常小的超低功率電路，例如，尺寸為毫米或是更小。

發明內容

本公開實施例提供一種熱電產生器。上述熱電產生器包括一熱電結構以及耦接于上述熱電結構的一橋式整流器。上述熱電結構包括一半導體基底、設置在上述半導體基底上的一第一金屬層、設置在上述第一金屬層上的一介電層、設置在上述介電層上的一第二金屬層，以及設置在上述介電層內且耦接于上述第一電極與上述第二電極之間的多第一材料。上述第一金屬層包括多第一電極。上述第二金屬層包括多第二電極。上述橋式整流器根據來自上述熱電結構的一電能而提供一輸出電壓。上述熱電結構是根據上述第一金屬層與上述第二金屬層之間的一溫度差而提供上述電能。上述第一材料是一熱電材料。

附圖說明

圖1A至圖1H是顯示根據本公開一些實施例所述的制造熱電產生器的熱電結構的中間階段的剖面圖；

圖2A至圖2G是顯示根據本公開一些實施例所述的圖1H中熱電結構的第一類型納米線和/或第二類型納米線的形狀；

圖3是顯示根據本公開一些實施例所述的熱電產生器；

圖4是顯示根據本公開一些實施例所述的橋式整流器；

圖5是顯示根據本公開一些實施例所述的熱電產生器；

圖6是顯示根據本公開一些實施例所述的熱電產生器；

圖7是顯示根據本公開一些實施例所述的熱電產生器；

圖8是顯示根據本公開一些實施例所述的微能量收集裝置的熱電結構的上視圖；

圖9是顯示根據本公開一些實施例所述的微能量收集裝置的熱電結構的上視圖；以及

圖10是顯示根據本公開一些實施例所述的微能量收集裝置的熱電結構的上視圖。

附圖標記說明：

100、100A、100B、100C、500_1-500_n、500A-500C～熱電結構；

110～半導體基底；

120～第一介電層；

125A-125C～元件；

130、130_1-130_7、130_a、130_b、130A-130D～第一電極；

140～第二介電層；

142～孔洞；

144～多晶材料；

150、155～掩模；

160～第一類型納米線；

165～第三類型納米線；

170～第二類型納米線；

180、180_1-180_6～第二電極；

300A、300B、300C、400～熱電產生器；

310A、310B、310C～微能量收集裝置；

320A、320B、420～橋式整流器；

330a、330b、340a、340b～端點；

410～微能量收集裝置；

430～能量儲存裝置；

440～電源管理電路；

C1～電容；

D1-D4～二極管；

IN1、IN2～輸入端；

M1-M4～晶體管；

OUT1、OUT2～輸出端；以及

Vout～輸出電壓。

具體實施方式

為讓本公開實施例的上述和其他目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉出實施例，并配合說明書附圖，作詳細說明如下：

以下的公開內容提供許多不同的實施例或范例以實施本公開的不同特征。以下的公開內容敘述各個構件及其排列方式的特定范例，以簡化說明。另外，以下公開書不同范例可能重復使用相同的參考符號及/或標記。這些重復為了簡化與清晰的目的，并非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關系。

下文描述實施例的各種變化。通過各種視圖與所示出的的實施例，類似的元件標號用于標示類似的元件。應可理解的是，額外的操作步驟可實施于所述方法之前、之間或之后，且在所述方法的其他實施例中，可以取代或省略部分的操作步驟。