[发明专利]微型热电器件、制作方法及包括其的温差发电机

权利要求书

1.一种微型热电器件，其特征在于，所述微型热电器件包括：

第一基板，设置有图案化的第一电极层；

第一阻挡层，设置在所述第一电极层上；

二氧化硅层，设置在所述第一基板和所述第一阻挡层上；

热电元件，设置在所述二氧化硅层中；

图案化的第二阻挡层，设置在所述二氧化硅层和所述热电元件上；

第二电极层，设置在所述图案化的第二阻挡层上；以及

第二基板，设置在所述第二电极层上。

2.根据权利要求1所述的微型热电器件，其特征在于，所述热电元件包括N型热电元件和P型热电元件，所述N型热电元件形成第一热电元件组，所述P型热电元件形成第二热电元件组，所述第一热电元件组与第二热电元件组交替设置。

3.根据权利要求1所述的微型热电器件，其特征在于，所述热电元件包括N型热电元件和P型热电元件，所述热电元件排列成由多行和多列形成的矩阵，所述矩阵中任意所述多行和多列中的N型热电元件及P型热电元件交替设置。

4.根据权利要求1所述的微型热电器件，其特征在于，在所述图案化的第一电极层中设置有第一二氧化硅隔离件，在所述图案化的第二电极层中设置有第二二氧化硅隔离件。

5.根据权利要求4所述的微型热电器件，其特征在于，所述二氧化硅层被所述热电元件分隔成多个第一热电元件隔离件和多个第二热电元件隔离件，所述第一热电元件隔离件与所述第一二氧化硅隔离件相连接，所述第二热电元件隔离件与所述第二二氧化硅隔离件相连接。

6.根据权利要求1所述的微型热电器件，其特征在于，所述热电元件的高度为5至200微米。

7.根据权利要求6所述的微型热电器件，其特征在于，所述热电元件为圆柱体或六面体，优选地，当所述热电元件为圆柱体时，所述圆柱体的直径为1至40微米；当所述热电元件为六面体时，所述六面体的长度和宽度为1至40微米。

8.根据权利要求1所述的微型热电器件，其特征在于，所述第一阻挡层和第二阻挡层的厚度为2至300纳米；所述第一电极和第二电极的厚度为0.3至72微米。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的微型热电器件，其特征在于，

所述热电元件采用的材料选自（Bi,Sb）₂Te₃基材料、PbTe基材料或CoSb₃基材料；

所述第一和第二阻挡层采用的材料选自Au，Ag，Ta，Cu，Ti，TiN，TiW，Ni，Mo和Cr₈₀Si₂₀中的一种；

所述第一和第二电极采用的材料选自Cu，Al，Au，Ag，In，多孔Ni，Mo，Cu‐Mo合金和Cu‐W合金中的一种。

10.根据权利要求9所述的微型热电器件，其特征在于，所述热电元件采用的材料选自（Bi,Sb）₂Te₃基材料，所述第一和第二阻挡层采用的材料选自Au，Ag，Ta，TiN，TiW和Ni中的一种，所述第一和第二电极采用的材料选自Cu，Al，Au和Ag中的一种。

11.根据权利要求9所述的微型热电器件，其特征在于，所述热电元件采用的材料选自PbTe基材料，所述第一和第二阻挡层采用的材料选自Cu，Ni和Mo中的一种，所述第一和第二电极采用的材料选自Cu，In，Au和多孔Ni中的一种。

12.根据权利要求9所述的微型热电器件，其特征在于，所述热电元件采用的材料选自CoSb₃基材料，所述第一和第二阻挡层采用的材料选自Ti，Ni，Mo和Cr₈₀Si₂₀中的一种，所述第一和第二电极采用的材料选自Cu，Mo，Cu‐Mo合金和Cu‐W合金中的一种。

13.根据权利要求1所述的微型热电器件，其特征在于，在所述第一基板和第一电极层之间进一步包括二氧化硅绝缘膜和TiN膜。

14.一种温差热电机，其特征在于，所述温差热电机包括串联或并联的一个或多个微型热电器件，所述微型热电器件为权利要求1至13中任一项所述的微型热电器件。