[发明专利]具有高性能热电性质的纳米结构

权利要求书

1.一种热电装置，包含：

第一电极；

第二电极；以及

位于所述第一电极和所述第二电极之间的一个或多个硅纳米线；

其中所述一个或多个硅纳米线中的每个与所述第一电极和所述第二电极电接触并且具有范围从1nm到5nm的平均表面粗燥度。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个硅纳米线中的每个具有小于300nm的直径。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个硅纳米线中的每个具有小于200nm的直径。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个硅纳米线中的每个具有小于100nm的直径。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个硅纳米线中的每个具有5至50nm的直径。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个硅纳米线中的每个被掺杂。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述一个或多个硅纳米线中的每个被掺杂到至少10¹⁸ cm^-3的载流子浓度。

8.根据权利要求6所述的装置，其中所述一个或多个硅纳米线中的每个被掺杂到10¹⁹cm^-3的载流子浓度。

9.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述第一电极包括第一不透明材料；

所述第二电极包括第二不透明材料；且

所述第一不透明材料和第二不透明材料相同或不同。

10.根据权利要求1所述的装置，其中该装置还被配置为产生电流。

11.根据权利要求10所述的装置，其中该装置还被配置为响应于所述第一电极和所述第二电极处于不同温度，产生通过所述一个或多个硅纳米线在所述第一电极和所述第二电极之间流动的电流。

12.根据权利要求10所述的装置，其中该装置还被配置为响应于所述第一电极处于比所述第二电极更高的温度，产生从所述第一电极流动到所述一个或多个硅纳米线，并且通过在所述一个或多个硅纳米线到达所述第二电极的电流。

13.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置为提供热电冷却。

14.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置为提供热电加热。

15.一种热电装置，包括：

第一电极；

第二电极；

第三电极；以及

位于所述第一电极和所述第二电极之间的一个或多个第一硅纳米线；以及

位于所述第二电极和所述第三电极之间的一个或多个第二硅纳米线；

其中：

所述一个或多个第一硅纳米线中的每个与所述第一电极和所述第二电极电接触并且具有范围从1nm至5nm的平均表面粗糙度；

所述一个或多个第二硅纳米线中的每个与所述第二电极和所述第三电极电接触并且具有范围从1nm到5nm的平均表面粗糙度。

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述装置被配置为产生电流。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述装置进一步被配置为响应于所述第二电极处于与所述第一电极和所述第三电极不同的温度，生成通过所述一个或多个第一硅纳米线、所述第二电极和所述一个或多个第二硅纳米线在所述第一电极和所述第三电极之间流动的电流。

18.根据权利要求16所述的装置，其中所述装置进一步被配置为，响应于所述第二电极处于比所述第一电极和所述第三电更高的温度，生成从所述第三电极流到所述一个或多个第二硅纳米线，通过所述一个或多个第二硅纳米线流到所述第二电极，通过所述第二电极流到所述一个或多个第一硅纳米线，并通过所述一个或多个第一硅纳米线流到所述第一电极的电流。

19.根据权利要求15所述的装置，其中一个或多个第一硅纳米线和一个或多个第二硅纳米线是被掺杂的。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述一个或多个第一硅纳米线掺杂有一个或多个五价元素。