[发明专利]具有可变横截面连接结构的热电装置

权利要求书

1.一种具有可变横截面连接结构的热电装置，所述热电装置包括：

第一电极；

第二电极；以及

具有第一部分和第二部分的连接结构，所述连接结构连接所述第一电极和所述第二电极，其中所述第一部分具有宽度且所述第二部分具有宽度，其中所述第二部分的宽度大于所述第一部分的宽度，且其中所述第一部分的宽度小于大致相当于经过所述第一部分的声子的平均自由程的宽度。

2.根据权利要求1所述的热电装置，其中所述连接结构具有第三部分，其中进一步地，所述第一部分位于所述第二部分和所述第三部分之间，且其中所述第三部分的宽度大于所述第一部分的宽度。

3.根据权利要求1所述的热电装置，其中所述第二部分包括锥形横截面，且其中所述第一部分连接到位于所述锥形横截面一端的尖端。

4.根据以上权利要求中的任一项所述的热电装置，其中所述第一部分包括从以下材料构成的组中选择的材料：硅、锗、碲化铋、碲化铅、锑化铋、镧硫族化物以及硅、锗、碲化铋、碲化铅、锑化铋、镧硫族化物中的一种或多种的合金。

5.根据以上权利要求中的任一项所述的热电装置，其中所述第一部分与所述第二部分包括相同的材料。

6.根据权利要求1到4中的任一项所述的热电装置，其中所述第一部分与所述第二部分包括不同的材料。

7.根据以上权利要求中的任一项所述的热电装置，其中所述第一部分具有长度，所述第一部分的长度大于大致相当于经过所述第一部分的声子的平均自由程的长度。

8.根据权利要求1所述的热电装置，其中所述第一部分的宽度和所述第二部分的宽度形成过渡，其中所述过渡是平直的。

9.根据以上权利要求中的任一项所述的热电装置，其中所述第二部分具有纳米尺度的宽度。

10.根据以上权利要求中的任一项所述的热电装置，还包括：

多个第二电极，

多个连接结构，所述多个连接结构中的每个连接结构具有第一部分和第二部分，所述多个连接结构中的每个连接结构将所述第一电极连接到所述多个第二电极，其中所述第一部分中的每个第一部分的宽度小于大致相当于经过所述第一部分的声子的平均自由程的宽度，且其中所述多个连接结构中的每个连接结构是n型结构或p型结构。

11.根据权利要求10所述的热电装置，其中将所述n型结构布置成组并连接在所述第一电极和一第二电极之间，将所述p型结构布置成组并连接在所述第一电极和另一第二电极之间，其中所述n型结构的组与所述p型结构的组交替布置，所述第一电极将一组n型结构的一端与相邻组的p型结构的一端相连接。

12.一种制造根据以上权利要求中的任一项所述的热电装置的方法，所述方法包括：

提供至少一个第一电极；

提供一段或多段连接结构材料，其中所述一段或多段连接结构材料中的至少一段连接到所述至少一个第一电极，其中所述连接结构由所述一段或多段连接结构材料形成；以及

提供与所述一段或多段连接结构材料中的至少一段接触的至少一个第二电极。

13.根据权利要求12所述的方法，其中提供一段或多段连接结构材料还包括利用催化的纳米线生长工艺来生长所述一段或多段。

14.根据权利要求13所述的方法，其中使用催化的纳米线生长工艺还包括如下至少一项：改变前体以改变所述一段或多段的成分，以及改变施加到所述一段或多段的压力以改变所述一段或多段的直径。

15.根据权利要求12-14中的任一项所述的方法，其中提供所述一段或多段连接结构材料还包括通过应用一种或多种氧化工艺使所述第一段与所述第二段相比具有不同的宽度。