[发明专利]使用了具有纳米结构的基板的热电转换材料及其制造方法

权利要求书

1.热电转换材料，其是在基板上形成有热电半导体层的热电转换材料，所述基板具有纳米结构，所述纳米结构是纳米级的微细孔状，所述热电半导体层是将热电半导体材料成膜而形成的，其特征在于，

所述基板是包含嵌段共聚物的嵌段共聚物基板，所述嵌段共聚物由聚甲基丙烯酸甲酯单元和含多面体低聚倍半硅氧烷的聚甲基丙烯酸酯单元构成，

所述热电半导体材料是p型碲化铋或n型碲化铋。

2.根据权利要求1所述的热电转换材料，其中，所述嵌段共聚物基板的厚度为10～1000nm。

3.根据权利要求1或2所述的热电转换材料，其中，所述纳米结构的所述纳米级的微细孔状的深度为10～1000nm，平均直径为10～1000nm。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的热电转换材料，其中，所述热电半导体层存在于所述纳米结构的内底部和所述纳米结构的顶部，并且该纳米结构的内底部与该纳米结构的顶部维持绝缘性。

5.根据权利要求4所述的热电转换材料，其中，所述热电半导体层在所述纳米结构的顶部的膜厚为10～500nm，在所述纳米结构的内底部的膜厚为5～200nm。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的热电转换材料，其中，所述p型碲化铋是Bi_XTe₃Sb_2-X，其中0＜X≤0.6。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的热电转换材料，其中，所述n型碲化铋是Bi_2.0Te_3-YSe_Y，其中0＜Y≤3。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的热电转换材料，其中，贯通所述纳米结构的中心线相对于垂直于所述嵌段共聚物基板的法线为±15°以内的角度。

9.热电转换材料的制造方法，所述热电转换材料在基板上形成有热电半导体层，所述基板具有纳米结构，所述纳米结构是纳米级的微细孔状，所述热电转换材料的制造方法的特征在于，包括以下工序：

基板制作工序，制作嵌段共聚物基板，所述嵌段共聚物基板包含嵌段共聚物且具有所述纳米结构，所述嵌段共聚物由聚甲基丙烯酸甲酯单元和含多面体低聚倍半硅氧烷的聚甲基丙烯酸酯单元构成；和

成膜工序，将p型碲化铋或n型碲化铋成膜而形成热电半导体层。

10.根据权利要求9所述的热电转换材料的制造方法，其中，所述基板制作工序包括以下工序：

利用所述嵌段共聚物形成嵌段共聚物层的工序，

在溶剂气氛下将该嵌段共聚物层退火，使其微相分离的工序，

以及，

将该微相分离后的嵌段共聚物层中的聚甲基丙烯酸甲酯相的一部分或全部除去，形成纳米结构的工序，所述纳米结构是纳米级的微细孔状。

11.根据权利要求10所述的热电转换材料的制造方法，其中，所述溶剂气氛下使用的溶剂为二硫化碳。

12.根据权利要求10或11所述的热电转换材料的制造方法，其中，所述嵌段共聚物层的除去利用氧等离子体处理进行。

13.根据权利要求9～12中任一项所述的热电转换材料的制造方法，其中，所述成膜工序利用闪蒸蒸镀法进行。