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专利号: 202010835425X
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种平面碲化铋基薄膜热电模块的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、在热沉基板上沉积二氧化硅膜层;

S2、在所述二氧化硅膜层上制备多条间隔排列的金属带;

S3、在不同的金属带之间的所述二氧化硅膜层的上表面交替沉积P型碲化铋基薄膜和N型碲化铋基薄膜,使得每个金属带一侧沉积有P型碲化铋基薄膜,另一侧沉积有N型碲化铋基薄膜,得到第一半成品;

S4、在所述第一半成品上表面涂覆光刻胶,并移除部分的金属带上的光刻胶,使移除光刻胶的金属带与未移除光刻胶的金属带交替设置;

S5、在移除光刻胶的金属带上沉积一层金属层,得到第二半成品;

S6、在所述第二半成品上表面涂覆光刻胶,并移除S5步骤中沉积的金属层上的光刻胶;

S7、在移除光刻胶的金属层上沉积一层导热绝缘层。

2.根据权利要求1所述的平面碲化铋基薄膜热电模块的制造方法,其特征在于,在执行S7步骤后,还包括对沉积在所述金属层以外的导热绝缘层进行移除操作。

3.根据权利要求1所述的平面碲化铋基薄膜热电模块的制造方法,其特征在于,步骤S1之前还包括:对热沉基板的上下表面均作微弧氧化处理,得到陶瓷氧化层,所述陶瓷氧化层的厚度范围为5-15μm。

4.根据权利要求1所述的平面碲化铋基薄膜热电模块的制造方法,其特征在于,所述金属带的厚度范围为10-30μm,长度范围为15-30mm,宽度范围为0.8-1.2μm;所述P型碲化铋基薄膜和所述N型碲化铋基薄膜的厚度范围均为30-80nm,长度范围均为0.8-1.2μm,宽度范围均为0.6-0.8μm。

5.根据权利要求1所述的平面碲化铋基薄膜热电模块的制造方法,其特征在于,S1步骤中沉积的二氧化硅膜层的厚度范围为80-120μm,且采用PECVD方法快速沉积非晶硅膜再经湿氧高温氧化获得的;S4步骤中涂覆的光刻胶和S6步骤中涂覆的光刻胶的厚度范围均为

50-100μm;S5步骤中沉积的金属层的厚度范围50-100μm;S7步骤中导热绝缘层的厚度范围为50-100μm,所述导热绝缘层由氮化铝制成。

6.一种平面碲化铋基薄膜热电模块,其特征在于,包括热沉基板(1)、二氧化硅膜层(2)、多条第一金属带(3)、多条第二金属带(4)、碲化铋基薄膜、光刻胶(8)和导热绝缘层(7),所述二氧化硅膜层(2)设置在所述热沉基板(1)的上表面,所述第一金属带(3)和所述第二金属带(4)交错地间隔排列在所述二氧化硅膜层(2)的上表面;相邻的第一金属带(3)和第二金属带(4)通过沉积在二氧化硅膜层(2)上的碲化铋基薄膜相连并导通,所述碲化铋基薄膜包括P型碲化铋基薄膜(5)和N型碲化铋基薄膜(6),所述第一金属带(3)和所述第二金属带(4)的两侧均分布有不同类型的碲化铋基薄膜,相邻的所述第一金属带(3)和所述第二金属带(4)之间分布有一个或多个相同类型的碲化铋基薄膜;

所述第二金属带(4)的表面由所述导热绝缘层(7)覆盖,除了被所述导热绝缘层(7)覆盖的表面均由所述光刻胶(8)覆盖,所述导热绝缘层(7)的高度大于所述光刻胶(8)的高度。

7.根据权利要求6所述的平面碲化铋基薄膜热电模块,其特征在于,相邻的所述第一金属带(3)和所述第二金属带(4)之间等间距排列,所述第一金属带(3)的宽度与所述第二金属带(4)宽度相同,所述P型碲化铋基薄膜(5)和所述N型碲化铋基薄膜(6)的长度均等于相邻的所述第一金属带(3)和所述第二金属带(4)之间的距离。

8.根据权利要求7所述的平面碲化铋基薄膜热电模块,其特征在于,所述第二金属带(4)的厚度不小于所述第一金属带(3)的厚度,所述第一金属带(3)的厚度范围为10-30μm,所述第一金属带(3)和所述第二金属带(4)长度范围均为15-30mm,宽度范围均为0.8-1.2μm,所述第一金属带(3)与所述第二金属带(4)的制成材料相同或不同,所述第一金属带(3)以及所述第二金属带(4)由铝、金或银制成。

9.根据权利要求8所述的平面碲化铋基薄膜热电模块,其特征在于,所述P型碲化铋基薄膜(5)和所述N型碲化铋基薄膜(6)交错间隔地按行排列在所述二氧化硅膜层(2)的上表面;

相邻的所述第一金属带(3)和所述第二金属带(4)之间的多个相同类型的碲化铋基薄膜的纵向上的间距等于相同类型碲化铋基薄膜的宽度。

10.一种热电发电机,其特征在于,包括如权利要求6-9所述的平面碲化铋基薄膜热电模块。