[发明专利]射频收发机中方柱型热电与PN结纳米光电集成发电机

摘要

本发明的射频收发机中方柱型热电与PN结纳米光电集成发电机，衬底为N型硅片，制作有绒面、氧化铝膜、光电P型掺杂区、光电N型掺杂区、SiO2隔离层和光电电极，其中光电电极如图2所示进行连接，然后制备了第一氮化硅隔离层，用于隔离热电光电。热电发电机的基本结构为热电偶，本发明的热电偶采用垂直方柱结构，方柱由若干个P型多晶硅纳米线簇和N型多晶硅纳米线簇构成的，溅射一层金属Ti/Au层作为热电堆电极，串联得到热电堆结构。本发电机采用的硅纳米的热导率远低于传统体材料，可以一边维持电子运输，一边抑制热量输送，优异的光电特性和减反射效果都极大的提高热电光电的发电效率，低内阻的方柱型结构共同实现一定量的功率输出。

主权项

1.一种射频收发机中方柱型热电与PN结纳米光电集成发电机，其特征是：该微纳发电机由制作于同一N型硅衬底(1)上的光电池和热电发电机两个部分构成，中间隔有第一氮化硅隔离层(8)，光电部分制作有绒面(2)，氧化铝膜(3)，光电P型掺杂区(4)，光电N型掺杂区(5)，SiO2隔离层(6)，光电电极(7)；热电发电机部分包括热电堆的下电极(9)，热电堆的P型臂(10)，热电堆的N型臂(11)，热电堆的上电极(12)，第二氮化硅隔离层(13)，散热板(14)；其中，背面区域光电P型掺杂区(4)和光电N型掺杂区(5)及其电极(7)相互交错，电极呈叉指形状排列；热电堆的P型臂(10)和热电堆的N型臂(11)中的多晶硅纳米线簇含有的纳米线数量为50‑200，多晶硅纳米线由深紫外光刻形成，直径为1‑100nm，高度为2‑10um；热电堆电极(12)材料为金，金属板(14)材料为铝；采用的纳米硅薄膜的热导率远低于传统体材料，可以实现一边维持电子运输，一边抑制热量输送，从而极大的提高了热电发电效率。