[发明专利]用于能量转换、电气开关和热控开关的设备

权利要求书

1.一种设备，其包含第一电极或电极组件和第二电极或电极组件，所述电极或电极组件具有面对的表面，其中(1)所述第一电极或电极组件具有弯曲表面和用以改变其曲率的机制，(2)所述弯曲表面的中心部分最初接触其他电极的所述面对的表面，以及(3)所述用以改变曲率的机制使得所述接触被去除并用间隙来将其替代。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述间隙距离小于1.0纳米，从而允许无势垒电子从具有高功函数的表面穿隧。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述间隙距离在1.0纳米与10.0纳米之间，从而允许电子从具有低功函数的电极表面热穿隧。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的设备，其中所述间隙距离随着温度而变化，从而将所述间隙上的电流限制于安全水平。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述温度通过一个或两个电极根据其电流或电压或电流和电压的内部加热来决定，从而作为限流器或可重置保险丝工作。

6.根据权利要求4所述的设备，其中所述温度通过外部热源来决定，并且所述间隙打开或限制传递到所述源的电力，从而作为过温传感器或保护器或断路器工作。

7.根据权利要求4所述的设备，其中所述温度通过外部热源来决定，并且所述间隙在一个温度集打开并在另一个温度集闭合，从而作为继电器工作。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述间隙距离在1.0纳米与200纳米之间，从而允许光子穿隧。

9.根据权利要求2、3或8中任一项所述的设备，其中在所述电极的所述面对的表面上沉积半导体材料。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述半导体材料包含热电材料。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述热电材料由选自由以下所构成的群的材料形成：碲化铋、锑、碲化铋、碲化铅、硅锗、铊、包合物、硫属化物和交替层的超晶格。

12.根据权利要求3所述的设备，其中所述低功函数表面是选自由以下所构成的群：铯、钡、锶和这些材料中任何材料的氧化物。

13.根据权利要求8所述的设备，其中所述电极中的一个电极是光敏的并且另一个电极是发射光的。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述光敏材料是光伏材料。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述光敏材料是选自由以下所构成的群：硅、锗、碲、镉和其组合或其混合物。

16.根据权利要求13所述的设备，其中所述发射光的材料是选自钨、钛和其混合物。

17.根据权利要求1至16所述的设备，其中所述弯曲表面通过在与计划的工作温度不同的温度将具有不同热膨胀系数的两个层粘合到一起来形成。

18.根据权利要求17所述的设备，其中一个层为单晶半导体并且另一个层为金属或金属合金。

19.根据权利要求17所述的设备，其中一个层为低热膨胀金属合金并且另一个层为高热膨胀金属或金属合金。

20.根据权利要求18所述的设备，其中所述半导体是选自由以下所构成的群：硅、锗、碳化硅或砷化镓。

21.根据权利要求17所述的设备，其包括所述穿隧外部的隔板和用于支撑所述两个电极的接触区域。

22.根据权利要求21所述的设备，其中所述隔板由玻璃或低导热性的其他材料形成。

23.根据权利要求21所述的设备，其中所述隔板在一个升高的温度支撑所述两个电极，从而消除所述接触但允许穿隧，并且所述隔板在另一个升高的温度消除所有电子流。

24.根据权利要求17至23中任一项所述的设备，其中所述隔板被沉积有或没有诸如类金刚石碳的润滑层。

25.根据权利要求4至7或17至24中任一项所述的设备，其中所述隔板被沉积在所述金属的面对的表面上。

26.根据权利要求23所述的设备，其中所述第一升高的温度由珀尔帖效应热转移、电阻、光子吸收或者其组合来产生。