[發(fā)明專利]熱電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880014495.X
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN110366785B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·保利
• 申請（專利權(quán)）人: IEE國際電子工程股份公司
• 主分類號: H01L35/32
• 分類號: H01L35/32
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王瓊先

1.具有溝道部(50)的熱電裝置(1)，所述溝道部(50)包括由拓撲絕緣體材料制成并且具有帶有至少一個溝槽(12)的頂表面(11)的至少一個溝道層(10)，其中每個溝槽(12)的每個側(cè)表面(12.1)包括帶有一對拓撲保護的一維電子溝道(15)的導電區(qū)(14)，

每個溝道層(10)包括配置用于電子型傳導的至少一個n區(qū)域(10.3)和配置用于空穴型傳導的至少一個p區(qū)域(10.4)，所述n區(qū)域(10.3)和p區(qū)域(10.4)交替地設(shè)置并從所述溝道層(10)的第一端(10.1)延伸至第二端(10.2)，

每個n區(qū)域(10.3)包括從所述第一端(10.1)處的第一電極(16，17，18)延伸至所述第二端(10.2)處的第二電極(19)的至少一個n溝槽(12.3)，并且每個p區(qū)域(10.4)包括從第二電極(19)延伸至第一電極(16，17，18)的至少一個p溝槽(12.5)，其中所述第一電極(16，17，18)和所述第二電極(19)交替地設(shè)置以連接相鄰區(qū)域(10.3，10.4)的所述p溝槽(12.5)和n溝槽(12.3)，由此串聯(lián)連接所有的p溝槽(12.5)和n溝槽(12.3)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電裝置，其特征在于，所述拓撲絕緣體材料是弱拓撲絕緣體材料并且每個溝槽(12)的所述頂表面(11)和底表面(12.2)是絕緣的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的熱電裝置，其特征在于，并且所有的第一電極(16，17，18)熱連接到第一熱導體元件(40)并且所有的第二電極(19)熱連接到第二熱導體元件(41)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的熱電裝置，其特征在于，至少一些區(qū)域(10.3，10.4)包括多個間隔開的溝槽(12.3，12.4，12.5)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的熱電裝置，其特征在于，所述熱電裝置包括至少一個曲折溝槽(12)，所述至少一個曲折溝槽(12)包括通過轉(zhuǎn)向溝槽(12.4)連接到n溝槽(12.3)的至少一個p溝槽(12.5)，每個轉(zhuǎn)向溝槽(12.4)從n區(qū)域(10.3)延伸至p區(qū)域(10.4)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱電裝置，其特征在于，所述第一電極(16，17，18)和第二電極(19)中的至少一個被設(shè)置在轉(zhuǎn)向溝槽(12.4)上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的熱電裝置，其特征在于，每個溝道層(10)被設(shè)置在絕緣層(20)上，所述絕緣層(20)包括與所述拓撲絕緣體材料不同的絕緣材料，其中負電極(21)被設(shè)置在所述絕緣層(20)中在每個n區(qū)域(10.3)下方并且正電極(22)被設(shè)置在所述絕緣層(20)中在每個p區(qū)域(10.4)下方。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱電裝置，其特征在于，所述絕緣材料具有小于10的相對介電常數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱電裝置，其特征在于，所述絕緣材料具有小于5的相對介電常數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱電裝置，其特征在于，所有的正電極(22)電連接和/或所有的負電極(21)電連接。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的熱電裝置，其特征在于，所述溝道部(50)包括以堆疊方式布置的多個溝道層(10)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱電裝置，其特征在于，所有溝道層(10)的所述第一電極(16，17，18)被連接到單個第一熱導體元件(40)和/或所有溝道層(10)的所述第二電極(19)被連接到單個第二熱導體元件(41)。