[发明专利]热电装置

权利要求书

1.具有沟道部(50)的热电装置(1)，所述沟道部(50)包括由拓扑绝缘体材料制成并且具有带有至少一个沟槽(12)的顶表面(11)的至少一个沟道层(10)，其中每个沟槽(12)的每个侧表面(12.1)包括带有一对拓扑保护的一维电子沟道(15)的导电区(14)，

每个沟道层(10)包括配置用于电子型传导的至少一个n区域(10.3)和配置用于空穴型传导的至少一个p区域(10.4)，所述n区域(10.3)和p区域(10.4)交替地设置并从所述沟道层(10)的第一端(10.1)延伸至第二端(10.2)，

每个n区域(10.3)包括从所述第一端(10.1)处的第一电极(16，17，18)延伸至所述第二端(10.2)处的第二电极(19)的至少一个n沟槽(12.3)，并且每个p区域(10.4)包括从第二电极(19)延伸至第一电极(16，17，18)的至少一个p沟槽(12.5)，其中所述第一电极(16，17，18)和所述第二电极(19)交替地设置以连接相邻区域(10.3，10.4)的所述p沟槽(12.5)和n沟槽(12.3)，由此串联连接所有的p沟槽(12.5)和n沟槽(12.3)。

2.根据权利要求1所述的热电装置，其特征在于，所述拓扑绝缘体材料是弱拓扑绝缘体材料并且每个沟槽(12)的所述顶表面(11)和底表面(12.2)是绝缘的。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的热电装置，其特征在于，并且所有的第一电极(16，17，18)热连接到第一热导体元件(40)并且所有的第二电极(19)热连接到第二热导体元件(41)。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的热电装置，其特征在于，至少一些区域(10.3，10.4)包括多个间隔开的沟槽(12.3，12.4，12.5)。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的热电装置，其特征在于，所述热电装置包括至少一个曲折沟槽(12)，所述至少一个曲折沟槽(12)包括通过转向沟槽(12.4)连接到n沟槽(12.3)的至少一个p沟槽(12.5)，每个转向沟槽(12.4)从n区域(10.3)延伸至p区域(10.4)。

6.根据权利要求5所述的热电装置，其特征在于，所述第一电极(16，17，18)和第二电极(19)中的至少一个被设置在转向沟槽(12.4)上。

7.根据权利要求1或2中任一项所述的热电装置，其特征在于，每个沟道层(10)被设置在绝缘层(20)上，所述绝缘层(20)包括与所述拓扑绝缘体材料不同的绝缘材料，其中负电极(21)被设置在所述绝缘层(20)中在每个n区域(10.3)下方并且正电极(22)被设置在所述绝缘层(20)中在每个p区域(10.4)下方。

8.根据权利要求7所述的热电装置，其特征在于，所述绝缘材料具有小于10的相对介电常数。

9.根据权利要求8所述的热电装置，其特征在于，所述绝缘材料具有小于5的相对介电常数。

10.根据权利要求7所述的热电装置，其特征在于，所有的正电极(22)电连接和/或所有的负电极(21)电连接。

11.根据权利要求1或2中任一项所述的热电装置，其特征在于，所述沟道部(50)包括以堆叠方式布置的多个沟道层(10)。

12.根据权利要求11所述的热电装置，其特征在于，所有沟道层(10)的所述第一电极(16，17，18)被连接到单个第一热导体元件(40)和/或所有沟道层(10)的所述第二电极(19)被连接到单个第二热导体元件(41)。