热电转换结构及使用其的散热结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种热电转换结构及使用其的散热结构，热电转换结构包括一热电转换单元、一吸热电极及一导电阻热层。热电转换单元具有相对的一第一端及一第二端。吸热电极设置于热电转换单元的第一端。导电阻热层设置于热电转换单元及吸热电极之间。散热结构包括彼此相邻排列的至少一第一热电转换结构及至少一第二热电转换结构。电子能穿隧导电阻热层，但声子会被导电阻热层阻隔。本发明的热电转换结构及散热结构，因电子仍能穿隧导电阻热层，维持热电转换结构及散热结构的导电率。且能借助导电阻热层使声子在介面因材料不匹配，产生散射机制，降低整体热传导率。
【专利说明】热电转换结构及使用其的散热结构
【技术领域】
[0001]本发明关于一种热电转换结构及使用其的散热结构，尤其是一种利用帕耳帖(Peltier)效应的热电转换结构及使用其的散热结构。
【背景技术】
[0002]目前散热的技术中，大多有利用风扇及热管等方式进行散热。然而，上述方法皆只能让所要散热的物体维持在室温或是室温之上的温度，无法将其温度降至室温以下。
[0003]因此，有业者利用帕耳帖效应，制造出能够主动将热引导至特定方向的主动式致冷元件。如此致冷元件的原理，是在二种不同的金属材料接合成的线路上通以直流电，其中一介面端会放热而另一介面端则会吸热。由于是借助电流或电子流主动移动热量，而使得吸热端材料所降低的温度能够低于室温。其热通量为Q=ni。π为帕耳帖系数，I为外加电流。将电子元件放置于吸热端材料附近，能够使电子元件的热被带走。由于此种致冷元件具有安静、不需要动件以及可靠度高的特性，且加工可与集成电路整合，而适合应用在电子及光电元件的冷却。此外，还有业者将此致冷元件应用于迷你冰箱、迷你保温杯及迷你除湿机内的冷凝结构中。
[0004]然而，由于致冷元件是由数个热电单元在电性上串联、热性上并联而成，因此金属以及热电单元的介面会存在电阻以及热阻。当热电单元的厚度降低时，此介面阻抗对致冷元件的恶化将更显著。介面电阻将造成焦耳热，而热阻将使得热回流的现象加剧，均导致热电致冷能力降低。
【发明内容】
[0005]有鉴于上述问题，本发明提供一种热电转换结构及使用其的散热结构，借助导电阻热层阻隔声子，但电子仍得以穿隧，并借助导电阻热层使声子在介面因材料不匹配，产生散射机制，降低整体热传导率。
[0006]本发明提供一种热电转换结构，包括一热电转换单元、一吸热电极及一导电阻热层。热电转换单兀具有相对的一第一端及一第二端。吸热电极设置于热电转换单兀的第一端。导电阻热层设置于热电转换单元及吸热电极之间。电子能穿隧导电阻热层，但声子会被导电阻热层阻隔。
[0007]上述的热电转换结构，其中，还包括一放热电极以及一导电散热层，放热电极设置于热电转换单元的第二端。导电散热层设置于热电转换单元及放热电极之间。导电散热层能迅速带走介面的热，以避免热回流，进而增进热电转换结构的散热效率。
[0008]本发明还提供一种散热结构，包括彼此相邻排列的至少一第一热电转换单元及至少一第二热电转换单元、至少第一电极、一第二电极及多个导电阻热层。第一热电转换单元具有相对的一第一吸热端及一第一放热端。第二热电转换单兀具有相对的一第二吸热端及一第二放热端。第一电极衔接第一吸热端及第二吸热端。第二电极衔接第一放热端及第二放热端。多个导电阻热层分别设置于第一热电转换单元与第一电极之间，以及设置于第二热电转换单元与第一电极之间。
[0009]上述的散热结构，其中，还包括多个导电散热层，分别设置于该第一热电转换单元与该第二电极之间，以及设置于该第二热电转换单元与该第二电极之间。
[0010]根据本发明的热电转换结构及散热结构，因电子仍能穿隧导电阻热层，维持热电转换结构及散热结构的导电率。且能借助导电阻热层使声子在介面因材料不匹配，产生散射机制，降低整体热传导率。同时借助导电散热层使到达热电转换单元与导电散热层介面的热可以迅速传导至放热电极，避免热经由热电转换单元回流至吸热电极。藉此，使得吸热电极的温度能够降得更多且更快。
[0011]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的实施例的热电转换结构的剖视图；
[0013]图2A为图1的导电阻热层的剖视图；
[0014]图2B为本发明的另一实施例的导电阻热层的剖视图；
[0015]图2C为本发明的另一实施例的导电阻热层的剖视图；
[0016]图2D为本发明的另一实施例的导电阻热层的剖视图；
[0017]图3为热电转换单元、导电阻热层及整体的热传导率的关系图；
[0018]图4为热电转换单元及导电阻热层的厚度比值与整体的热传导率的关系图；
[0019]图5A为本发明的实施例的散热装置的剖视图；
[0020]图5B为本发明的实施例的散热结构的剖视图。
[0021]其中，附图标记
[0022]10热电转换结构
[0023]11热电转换单元
[0024]111 第一端
[0025]112 第二端
[0026]12吸热电极
[0027]13、13b、13c、13d、23、23a 导电阻热层
[0028]131、131，第一子层
[0029]132 第二子层
[0030]14放热电极
[0031]15、25、25a导电散热层
[0032]16、31 热源
[0033]17、32 散热件
[0034]20散热结构
[0035]21第一热电转换单元
[0036]211第一吸热端
[0037]212第一放热端
[0038]22、22a 第一电极
[0039]24第二电极[0040]26第二热电转换单元
[0041]261第二吸热端
[0042]262第二放热端
[0043]33、33a 隔层
[0044]k0、kl、k2 热传导率
[0045]X1、X2 厚度
【具体实施方式】
[0046]下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
[0047]请参照图1，为本发明的实施例的热电转换结构10的剖视图。本发明的热电转换结构10，包括一热电转换单元11、一吸热电极12及一导电阻热层13。热电转换结构10还包括一放热电极14、一导电散热层15。吸热电极12设置于热电转换单兀11的一第一端111。导电阻热层13设置于热电转换单元11及吸热电极12之间。电子及电洞的载子能穿隧导电阻热层13，但声子会被导电阻热层13阻隔。其中，由于导电阻热层13足以使载子(电子及电洞)穿隧导电阻热层13，因此不会影响电子及电洞的传导。导电阻热层13的厚度小于或与声子平均自由路径(phonon mean free path)相近时,会产生尺寸效应，由于两种材料界面不匹配(mismatch)而能造成声子在边界发生碰撞散射的行为更加明显，可降低导电阻热层13的等效热传导率(effective thermal conductivity),并降低热电转换结构10的整体的热传导率。
[0048]于本实施例中，放热电极14设置于热电转换单兀11的相对于第一端111的一第二端112。导电散热层15设置于热电转换单元11及放热电极14之间。导电散热层15能使电子传导及声子穿透。其中，吸热电极12接触一热源16，放热电极14接触一散热件17。
[0049]于本实施例中，热电转换单元11能例如以N型半导体或P型半导体构成。吸热电极12及放热电极14能分别选自钼、金、镍、钯、铜、铝、银、钛、钽、钨、钥、铬、钴、铁、锆、铪、钒、铱、钼合金、金合金、镍合金、钯合金、铜合金、铝合金、银合金、钛合金、钽合金、钨合金、钥合金、铬合金、钴合金、铁合金、错合金、铪合金、f凡合金、铱合金及其组合所构成的群组的其中之一，但不限于此。吸热电极12及放热电极14的制造方法包含物理气相沉积(Physical Vapor Deposition, PVD)、化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD)>原子层沉积(Atomic Layer Deposition, ALD)及电镀法,但并不限于上述方法。
[0050]于本实施例中，导电散热层15的厚度能小于lOOnm。导电散热层15能选自石墨烯、纳米碳管、纳米线及其组合所构成的群组的其中之一，但不限于此。更甚者，导电散热层15能以单层的石墨烯构成。导电散热层15的制造方式能利用化学气相沉积法，机械剥离法、磊晶成长法或氧化石墨烯化学还原法，但不限于此。
[0051]于本实施例中，导电阻热层13的厚度为电子可穿隧导电阻热层13的厚度，因此不影响热电转换结构10的导电性。且导电阻热层13的厚度小于或与声子的平均自由路径相近，以使得声子在导电阻热层13产生边界散射，降低整体热传导率。导电阻热层13能利用原子层沉积、化学气相沉积法或物理气相沉积法成长，但并不限于上述方法。
[0052]请参照图2A，为图1的导电阻热层13的剖视图。于本实施例中，导电阻热层13的结构包括一第一子层131,但不限定于此。第一子层131的材质能选自氧化物、金属氧化物、氮化物、氮氧化物、金属氮氧化物、碳化物、碳氧化物及其组合所构成的群组的其中之一。第一子层131的厚度能够小于10nm。
[0053]于其他实施例中，导电阻热层能包括多个子层，此些子层能以相异或相同的材质堆叠构成。请参照图2B，为本发明的另一实施例的导电阻热层的剖视图。导电阻热层13b的结构包括一第一子层131及一第二子层132，但不限定于此。第一子层131的材质能选自氧化物、金属氧化物、氮化物、氮氧化物、金属氮氧化物、碳化物、碳氧化物及其组合所构成的群组之的其中之一。第一子层131的厚度能够小于10nm。第二子层132的材质选自金属硅化物、金属氮化物、金属氮硅化物、金属碳化物、金属碳硅化物、非晶形合金及其组合所构成的群组的其中之一。第二子层132的厚度能够小于lOOnm。举例而言，导电阻热层13b的结构中，第一子层131的材质能为氧化物，第二子层132的材质能为金属氮化物，但不限于此。
[0054]请参照图2C，为本发明的另一实施例的导电阻热层的剖视图。导电阻热层13c的结构包括一第一子层131及一第一子层131’，但不限定于此。第一子层131、131’的材质能各自选自氧化物、金属氧化物、氮化物、氮氧化物、金属氮氧化物、碳化物、碳氧化物及其组合所构成的群组的其中之一。第一子层131及第一子层131’的各自的材质能够相异。第一子层131、131’的总厚度能够小于10nm。举例而言，导电阻热层13c的结构中，第一子层131的材质能为氧化物，第一子层131’的材质能为氮化物，但不限于此。
[0055]请参照图2D，为本发明的另一实施例的导电阻热层的剖视图。导电阻热层13d的结构包括一第一子层131、一第二子层132及一第一子层131’，但不限定于此。第一子层131、131’的材质能各自选自氧化物、金属氧化物、氮化物、氮氧化物、金属氮氧化物、碳化物、碳氧化物及其组合所构成的群组的其中之一。第一子层131及第一子层131’的各自的材质能够相异。第一子层131、131’的各自的厚度能够小于10nm。第二子层132的材质选自金属硅化物、金属氮化物、金属氮硅化物、金属碳化物、金属碳硅化物、非晶形合金及其组合所构成的群组的其中之一。第二子层132的厚度能够小于lOOnm。举例而言，导电阻热层13d的结构中，第一子层131的材质能为氧化物，第二子层132的材质能为金属硅化物。第一子层131’的材质能为氮化物，但不限于此。
[0056]热电转换结构的热电转换效率和热电优值ZT (figure of merit)相关，ZT可表示为，ZT = CS2 σ/k )T，其中K为热传导率，σ为导电率、T为绝对温度、S为席贝克(Seebeck)系数。因此，席贝克系数及导电率愈高，热传导率愈低，则转换效率愈佳。在声子散射而使得声子传递速度减慢的情况下，热传导率能够下降，使得热电优值ZT可上升。因此，本发明能借助导电阻热层13而维持导电性以及降低热传导率，故可提升热电优值ΖΤ。
[0057]导电阻热层13的热传导率，以及热电转换单元11和导电阻热层13的厚度比值，两者与整体热传导率的关系，将以下列举例说明。请参照图3，为热电转换单元11、导电阻热层13及整体的热传导率的关系图。以铋碲基底(BiTe-based)热电材料为例。于铋碲基底热电材料所制成的热电转换单元11的厚度为Iym时，热电转换单元11的热传导率k2大约为lW/mK。故在只有热电转换单元11而无导电阻热层13时，整体热传导率k0为IW/mK。当导电阻热层13的厚度为纳米尺度时，导电阻热层13的厚度愈薄，导电阻热层13的热传导率kl随之下降。将导电阻热层13的厚度降低至Inm时，导电阻热层13的热传导率kl约为0.01W/mK。于图3中，将导电阻热层13设置于热电转换单元11时，理想上可使热电转换结构整体的热传导率kO从只有热电转换单元11时的lW/mK降低至0.91W/mK。因此，导电阻热层13的设置能够使整体的热传导率kO下降。与未设置导电阻热层13的热电转换结构相比，设置了导电阻热层13的热电转换结构能具有较低的热传导率。当导电阻热层13的厚度为电子可穿隧的厚度时，导电阻热层13不会影响热电转换结构的导电性。因此，在不影响导电率的情况下，设置导电阻热层13能提升热电优值ZT。
[0058]请参照图4，为热电转换单元及导电阻热层的厚度比值与整体的热传导率的关系图。厚度X2为热电转换单元的厚度，厚度Xl为导电阻热层的厚度。热电转换单元的厚度X2及导电阻热层的厚度Xl的比值能为100至10000的范围。当热电转换单元的厚度X2及导电阻热层的厚度Xi的比值由10000降低至1000甚至降低至100时，热电转换结构整体的热传导率kO可以再降低。当导电阻热层的厚度为电子可穿隧的厚度时，导电阻热层不会影响热电转换结构的导电性。在设置有热电转换单元及导电阻热层时，又能比单独仅有热电转换单元时具有更低的热传导率。更甚者，若是再降低热电转换单元及导电阻热层的厚度比值，更能降低热传导率。因此，本发明能借助维持导电性以及降低热传导率，而提升热电优值ZT。
[0059]举例而言，于本实施例中，热电转换单元11例如以N型半导体所构成。于吸热电极12及放热电极14施加偏压，而使吸热电极12的电位低于放热电极14的电位。电子流会从吸热电极12移动至热电转换单元11，再移动至放热电极14。电子从吸热电极12移动至热电转换单元11时，能把吸热电极12的热一并移动至热电转换单元U。电子从热电转换单元11移动至放热电极14时，能把热电转换单元11的热一并移动至放热电极14。藉此，热源16的热，能够借助电子的移动，从吸热电极12移动至热电转换单元11，再移动至放热电极14,最后从散热件17逸散。
[0060]其中，由电子携带而移动至热电转换单元11与导电散热层15介面的热量，会经由高热传导率(大于300W/mK)的导电散热层15,而在导电散热层15的水平方向迅速传递。且声子能够穿透导电散热层15至放热电极14，而可避免声子因温差的驱动力回流至热电转换单元11。即使部分的声子回流至热电转换单元11与导电阻热层13的介面，由于导电阻热层13的低热传导率(小于0.1ff/mK)造成热电转换结构10的整体的热传导率降低，故可减少声子回流至吸热电极12。
[0061]另外，再举例而言，于本实施例中，热电转换单元11例如以P型半导体所构成。于吸热电极12及放热电极14施加偏压，而使吸热电极12的电位高于放热电极14的电位。电流会从吸热电极12移动至热电转换单元11，再移动至放热电极14。电洞从吸热电极12移动至热电转换单元11时，能把吸热电极12的热一并移动至热电转换单元U。电洞从热电转换单元11移动至放热电极14时，能把热电转换单元11的热一并移动至放热电极14。藉此，热源16的热，能够借助电流的移动，从吸热电极12移动至热电转换单元11，再移动至放热电极14，最后从散热件17逸散。
[0062]其中，由电洞携带而移动至热电转换单元11与导电散热层15介面的热量，会经由高热传导率(大于300W/mK)的导电散热层15,而在导电散热层15的水平方向迅速传递。且声子能够穿透导电散热层15至放热电极14，而可避免声子因温差的驱动力回流至热电转换单元11。即使部分的声子回流至热电转换单元11与导电阻热层13的介面时，由于导电阻热层13的低热传导率(小于0.lW/mK)，造成热电转换结构10的整体的热传导率降低，故可减少声子回流至吸热电极12。
[0063]请参照图5A，为本发明的实施例的散热装置的剖视图。本发明的散热装置，用以将一热源31的热量传递至一散热件32。散热装置由多个散热结构20以电性串连且热性并联的方式所组成。散热结构20将详述如下。
[0064]请参照图5B，为本发明的实施例的散热结构20的剖视图。散热结构20包括彼此相邻排列的一第一热电转换单元21及一第二热电转换单元26、第一电极22及22a、一第二电极24、导电阻热层23及23a及导电散热层25及25a。第一热电转换单元21具有相对的一第一吸热端211及一第一放热端212。第二热电转换单兀26具有相对的一第二吸热端261及一第二放热端262。第一电极22及22a分别衔接第一吸热端211及第二吸热端261。第二电极24衔接第一放热端212及第二放热端262。导电阻热层23设置于第一热电转换单兀21与第一电极22之间。导电阻热层23a设置于第二热电转换单兀26与第一电极22a之间。
[0065]于本实施例中，第一电极22及22a设置于热源31，以带走热源31的热。第一电极22及22a与热源31之间能设置一绝缘导热隔层33，如果热源31与第一电极22及22a的接触面具有绝缘导热的功效，亦可以不加此绝缘导热隔层33。第二电极24设置于散热件32，以逸散热量。第二电极24与散热件32之间能设置一绝缘导热隔层33a，如果散热件32与第二电极24的接触面具有绝缘导热的功效，亦可不加此绝缘导热隔层33a。
[0066]第一热电转换单元21及第二热电转换单元26具有相异的极性。第一热电转换单兀21设置于第一电极22及第二电极24之间。导电阻热层23设置于第一电极22及第一热电转换单元21之间。第二热电转换单元26设置于第一电极22a及第二电极24之间。导电阻热层23a设置于第一电极22a及第二热电转换单元26之间。导电阻热层23及23a的结构与图1、图2A至图2D中的导电阻热层13、13b、13c、13d类似。故在此不再赘述。另外，导电阻热层23及23a所构成的材料、层数、厚度及制造方法，能够彼此相同或是相异。导电散热层25设置于第一热电转换单兀21及第二电极24之间。导电散热层25a设置于第二热电转换单元26及第二电极24之间。导电散热层25及25a的结构与图1中的导电散热层15类似。故在此不再赘述。
[0067]于本实施例中，第一热电转换单元21以N型半导体所构成，第二热电转换单元26以P型半导体所构成，但不以此为限，而可彼此交换。第一电极22、第一电极22a及第二电极24能选自钼、金、镍、钮、铜、招、银、钛、钽、鹤、钥、铬、钴、铁、错、铪、f凡、铱、钼合金、金合金、镍合金、IE合金、铜合金、招合金、银合金、钛合金、钽合金、鹤合金、钥合金、铬合金、钴合金、铁合金、错合金、铪合金、f凡合金、铱合金及其组合所构成的群组的其中之一，但不限于此。而且，第一电极22、第一电极22a及第二电极24能以相同或是相异的材料构成。第一电极22、第一电极22a及第二电极24的制造方法包含物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积及电镀法，但并不限于上述方法。而且，第一电极22、第一电极22a及第二电极24能以相同或是相异的方法制造。
[0068]于本实施例中，电子可穿隧导电阻热层23及23a，而不影响导电性。导电阻热层23及23a的厚度小于或与声子的平均自由路径相近，以使得声子在导电阻热层23及23a产生边界散射，降低整体热传导率。本发明能借助维持导电性以及降低热传导率，可以提升热电优值ZT。
[0069]于本实施例中，导电散热层25及25a的厚度能小于lOOnm。导电散热层25及25a能选自石墨烯、纳米碳管、纳米线及其组合所构成的群组的其中之一，但不限于此。更甚者，导电散热层25及25a能以单层的石墨烯构成。导电散热层25及25a的制造方式能利用化学气相沉积法，机械剥离法、磊晶成长法或氧化石墨烯化学还原法，但不限于此。导电散热层25及25a所构成的材料、层数、厚度及制造方法，能够彼此相同或是相异。在第一热电转换单元21及第二热电转换单元26共用一个第二电极24时，于其他实施例中，导电散热层所构成的材料、层数、厚度及制造方法彼此相同时能合为同一层。
[0070]举例而言，于本实施例中，第一热电转换单元21例如以N型半导体所构成。第二热电转换单元26例如以P型半导体所构成。于使用散热结构20时，能对第一电极22及22a能施加偏压，而使第一电极22的电位低于第一电极22a的电位,并使第一电极22a、第二热电转换单元26、第二电极24、第一热电转换单元21及第一电极22形成回路。
[0071]如图5B的右侧所示，电子流会从第一电极22移动至第一热电转换单元21，再移动至第二电极24。电子从第一电极22移动至第一热电转换单元21时，能把第一电极22的热一并移动至第一热电转换单元21。电子从第一热电转换单元21移动至第二电极24时，能把第一热电转换单元21的热一并移动至第二电极24。藉此，图中热源31右侧的热，能够借助电子流的移动，从第一电极22移动至第一热电转换单元21，再移动至第二电极24，最后从散热件32逸散。
[0072]如图5B的左侧所示，电流会从第一电极22a移动至第二热电转换单元26，再移动至第二电极24。电洞从第一电极22a移动至第二热电转换单元26时，能把第一电极22a的热一并移动至第二热电转换单元26。电洞从第二热电转换单元26移动至第二电极24时，能把第二热电转换单元26的热一并移动至第二电极24。藉此，热源31左侧的热，能够借助电流的移动，从第一电极22a移动至第二热电转换单元26，再移动至第二电极24，最后从散热件32逸散。
[0073]其中，热量会由载子携带而移动至第一热电转换单元21与导电散热层25的介面以及第二热电转换单兀26与导电散热层25a的介面,并会经由高热传导率(大于300W/mK)的导电散热层25及25a，而在导电散热层25及25a的水平方向迅速传递。且声子能够穿透导电散热层25及25a至第二电极24，避免声子因温差的驱动力回流至第一热电转换单元21以及第二热电转换单元26。即使部分的声子回流至第一热电转换单元21与导电阻热层23的介面以及第二热电转换单元26与导电阻热层23a的介面时，由于导电阻热层23及23a的低热传导率(小于0.lW/mK)，造成散热结构20整体的热传导率降低，故可减少声子回流至第一电极22及22a。
[0074]本发明所述的氧化物，能包含氧化硅，但不限于此。氮化物能包含氮化硅但不限于此。氮氧化物包含氮氧化硅，但不限于此。碳化物能包含碳化硅、氮碳化硅，但不限于此。碳氧化物包含氧化石墨稀、碳氧化硅，但不限于此。金属碳化物能包含碳化钛、碳化铪、碳化锆、碳化钽、碳化钒、碳化铌、碳化铬、碳化钥、氮化钨，但不限于此。金属氮化物能包含氮化钛、氮化钽、氮化钼、氮化钨、氮化钥、氮化锆、氮化铬、氮化铜、氮化锌、氮化铁，但不限于此。金属硅化物能包含硅化镍、硅化钼、硅化钽、硅化钛、硅化钨、硅化钴、硅化钥、硅化铁、硅化锰、硅化铪、硅化金，但不限于此。金属氮硅化物能包含氮硅化钽，但不限于此。金属碳硅化物能包含碳娃化钛，但不限于此。金属氧化物能包含氧化铪、氧化钛、氧化钽、氧化招、氧化钇、氧化铟、氧化fL、氧化镧、氧化错，但不限于此。金属氮氧化物能包含氮氧化铪、氮氧化钽、氮氧化铝钽、氮氧化铝、氮氧化钛，但不限于此。
[0075]综上所述，本发明因导电阻热层所具有的厚度而使电子穿隧，维持热电转换结构及使用其的散热结构的导电率，且能借助导电阻热层使声子阻隔，降低整体热电转换结构的热传导率，而已被引导至热电转换单元与导电散热层之间的热，则因导电散热层迅速带走热的能力，降低热回流至吸热电极。藉此，使得吸热电极的温度能够降得更多且更快，进而增进热电转换结构的热电转换效率。
[0076]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种热电转换结构，其特征在于，包括: 一热电转换单兀，具有相对的一第一端及一第二端； 一吸热电极，设置于该热电转换单元的该第一端；以及 一导电阻热层，设置于该热电转换单元及该吸热电极之间。
2.如权利要求1所述的热电转换结构，其特征在于，该热电转换单元的厚度及该导电阻热层的厚度的比值为100至10000的范围。
3.如权利要求1所述的热电转换结构，其特征在于，该导电阻热层包括: 至少一第一子层，该第一子层的材质选自氧化物、金属氧化物、氮化物、氮氧化物、金属氮氧化物、碳化物、碳氧化物及其组合所构成的群组的其中之
4.如权利要求3所述的热电转换结构，其特征在于，该第一子层的总厚度小于10nm。
5.如权利要求1所述的热电转换结构，其特征在于，该导电阻热层包括: 至少一第一子层，该第一子层的材质选自氧化物、金属氧化物、氮化物、氮氧化物、金属氮氧化物、碳化物、碳氧化物及其组合所构成的群组的其中之一；以及 至少一第二子层，该第二子层的材质选自金属娃化物、金属氮化物、金属氮娃化物、金属碳化物、金属碳硅化物、非晶形合金及其组合所构成的群组的其中之一。
6.如权利要求5所述的热电转换结构，其特征在于，该第一子层的厚度小于10nm，该第二子层的厚度小于lOOnm。
7.如权利要求1所述的热电转换结构，其特征在于，该吸热电极选自钼、金、镍、钯、铜、招、银、钛、钽、鹤、钥、铬、钴、铁、错、铪、f凡、铱、钼合金、金合金、镍合金、IE合金、铜合金、招合金、银合金、钛合金、钽合金、鹤合金、钥合金、铬合金、钴合金、铁合金、错合金、铪合金、钥；合金、铱合金及其组合所构成的群组的其中之一。
8.如权利要求1所述的热电转换结构，其特征在于，还包括: 一放热电极，设置于该热电转换单元的该第二端；以及 一导电散热层，设置于该热电转换单元及该放热电极之间。
9.如权利要求8所述的热电转换结构，其特征在于，该导电散热层选自石墨烯、纳米碳管、纳米线及其组合所构成的群组的其中之一。
10.如权利要求8所述的热电转换结构，其特征在于，该放热电极选自钼、金、镍、钯、铜、招、银、钛、钽、鹤、钥、铬、钴、铁、错、铪、I凡、铱、钼合金、金合金、镍合金、IE合金、铜合金、铝合金、银合金、钛合金、钽合金、钨合金、钥合金、铬合金、钴合金、铁合金、锆合金、铪合金、钒合金、铱合金及其组合所构成的群组的其中之一。
11.一种散热结构，其特征在于，包括: 彼此相邻排列的至少一第一热电转换单元及至少一第二热电转换单元，该第一热电转换单元具有相对的一第一吸热端及一第一放热端，该第二热电转换单元具有相对的一第二吸热端及一第二放热端； 至少一第一电极，衔接该第一吸热端及该第二吸热端； 至少一第二电极，衔接该第一放热端及该第二放热端；以及 多个导电阻热层，分别设置于该第一热电转换单元与该第一电极之间，以及设置于该第二热电转换单元与该第一电极之间。
12.如权利要求11所述的散热结构，其特征在于，该第一热电转换单元的厚度及各该导电阻热层的厚度的比值为100至10000的范围，该第二热电转换单元的厚度及各该导电阻热层的厚度的比值为100至10000的范围。
13.如权利要求11所述的散热结构，其特征在于，各该导电阻热层包括: 至少一第一子层，该第一子层的材质选自氧化物、金属氧化物、氮化物、氮氧化物、金属氮氧化物、碳化物、碳氧化物及其组合所构成的群组的其中之一。
14.如权利要求13所述的散热结构，其特征在于，该第一子层的总厚度小于10nm。
15.如权利要求11所述的散热结构，其特征在于，各该导电阻热层包括: 至少一第一子层，该第一子层的材质选自氧化物、金属氧化物、氮化物、氮氧化物、金属氮氧化物、碳化物、碳氧化物及其组合所构成的群组的其中之一；以及 至少一第二子层，该第二子层的材质选自金属娃化物、金属氮化物、金属氮娃化物、金属碳化物、金属碳硅化物、非晶形合金及其组合所构成的群组的其中之一。
16.如权利要求15所述的散热结构，其特征在于，该第一子层的厚度小于10nm，该第二子层的厚度小于lOOnm。
17.如权利要求11所述的散热结构，其特征在于，该第一电极及该第二电极分别选自钼、金、镍、钮、铜、招、银、钛、钽、鹤、钥、铬、钴、铁、错、铪、f凡、铱、钼合金、金合金、镍合金、IE合金、铜合金、铝合金、银合金、钛合金、钽合金、钨合金、钥合金、铬合金、钴合金、铁合金、锆合金、铪合金、f凡合金、铱合金及其组合所构成的群组的其中之一。
18.如权利要求11所述的散热结构，其特征在于，还包括: 多个导电散热层，分别设置于该第一热电转换单元与该第二电极之间，以及设置于该第二热电转换单元与该第二电极之间。
19.如权利要求18所述的散热结构，其特征在于，该些导电散热层选自石墨烯、纳米碳管、纳米线及其组合所构成的群组的其中之一。
【文档编号】H01L35/02GK103545440SQ201210320013
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年8月31日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】徐晓萱, 郑淳护, 周雅文, 林育立 申请人:财团法人工业技术研究院