碲化铋基热电器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及热电技术领域，具体地，涉及一种碲化铋基热电器件。
【背景技术】
[0002]碲化铋(Bi2Te3)基合金自上世纪50-60年代被发现以来一直是室温附近性能最佳的热电转换材料，碲化铋基热电器件广泛用于制冷和低温发电。
[0003]传统的碲化铋基热电器件采用陶瓷板结构，热电材料在使用过程中通常暴露在空气中，容易氧化，且此种碲化铋基热电器件在安装和使用过程中陶瓷板容易碎裂，因此造成器件性能下降甚至失效。
[0004]近几年，国内外开发出一种具有框架结构的碲化铋基热电器件，碲化铋基热电材料放置于多孔框架内，框架两端采用喷涂等的方式制备阻挡层和金属导流电极，这种框架结构的碲化铋基热电器件较陶瓷板结构的碲化铋基热电器件，抗机械震性能明显提高。此夕卜，碲化铋基热电材料被阻挡层和金属导流电极密封于框架内，不直接与空气接触，因此不易被氧化。
[0005]但是，由于金属导流电极材料与框架材料的膨胀系数不同，在热电器件的使用过程中金属导流电极与框架结合处容易产生微小裂缝，若热电器件长期在潮湿、富氧环境中使用，水气、氧气等通过裂缝进入热电器件内部并与碲化铋基热电材料接触，引起热电材料氧化，导致热电器件性能下降甚至失效。
[0006]此外，现有的具有框架结构的热电器件中金属电极引脚形状通常是线型，与金属导流电极接触面积小，容易造成接触电阻偏大，或导致金属电极引脚与金属导流电极分离。
【实用新型内容】
[0007]鉴于以上所述，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种长期适合于潮湿、富氧环境使用的具有抗潮湿、抗氧化、抗机械震动性能的碲化铋基热电器件。
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型的碲化铋基热电器件，包括:具有用于放置热电材料的多个孔的框架;分别设于所述框架两侧以密封所述多个孔的阻挡层和金属导流电极;从所述金属导流电极引出的金属电极引脚;在所述框架的各个孔内设有阶梯结构。
[0009]根据本实用新型，碲化铋基热电材料被阻挡层和金属导流电极密封于框架的各个孔内，且通过设置阶梯结构，可以增强金属导流电极与框架之间的结合强度。因而，提高了该碲化铋基热电器件的抗潮湿、抗氧化、抗机械抗震的性能，该热电器件可以长期适合于在潮湿、富氧环境中使用。
[0010]又，在本实用新型中，也可以是，所述金属电极引脚与所述金属导流电极面接触。
[0011]根据本实用新型，通过使金属电极引脚与金属导流电极面接触，增加了金属电极引脚与金属导流电极之间的接触面积，从而增强了金属电极引脚和框架及金属导流电极之间的结合力，且有效地降低了热电器件的接触电阻。
[0012]又，在本实用新型中，也可以是，所述金属电极引脚形成为直角弯折形状。
[0013]根据本实用新型，通过使金属电极引脚形成为直角弯折形状，进一步有利于增加金属电极引脚与金属导流电极之间的接触面积，可以更有效地降低热电器件的接触电阻。
[0014]本实用新型可包含权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构的任意组合。尤其是，本实用新型包含权利要求书的各项权利要求的两个以上的任意组合。
[0015]根据下述【具体实施方式】并参考附图，将更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征和优点。
【附图说明】
[0016]图1是根据本实用新型的碲化铋基热电器件的一实施形态的结构示意图；
[0017]图2是示出了图1所示的碲化铋基热电器件中的阶梯结构的局部示意图；
[0018]图3是示出了图1所示的碲化铋基热电器件中的金属电极引脚的局部结构示意图；
[0019]附图标记:
[0020]1、碲化铋基热电器件；
[0021]2、框架；
[0022]3、孔；
[0023]4、碲化铋基热电材料；
[0024]5、金属电极引脚；
[0025]6、阶梯结构；
[0026]7、金属导流电极。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图和优选的实施形态详细说明本实用新型的碲化铋基热电器件。图1是根据本实用新型的碲化铋基热电器件的一实施形态的结构示意图；图2是示出了图1所示的碲化铋基热电器件中的阶梯结构的局部示意图；图3是示出了图1所示的碲化铋基热电器件中的金属电极引脚的局部结构示意图。
[0028]如图1和图2所示，本实用新型的(碲化铋基)热电器件I包括具有用于放置热电材料4的多个孔3的框架2 ο本实用新型的热电器件I采用的热电材料4为碲化铋基热电材料。
[0029]本实用新型的热电器件I还包括分别设于框架2的两侧以密封上述多个孔3的阻挡层和金属导流电极7(参照图2和图3)。各个孔3贯穿整个框架2，在框架2的上下侧分别设有阻挡层和金属导流电极以在上下方向上均密封孔3。
[0030]还如图1所示，该热电器件I还包括预埋于框架2中的金属电极引脚5。具体地，如图3所示，该金属电极引脚5从金属导流电极7引出。此外，如图2所示，在框架2的各个孔3内设有阶梯结构6。
[0031]另外，如图2所示，阶梯结构6是孔3内的一种结构，即孔3内设置阶梯结构6，其属于框架2的一部分。由于设有阶梯结构6，因此金属导流电极7的剖面形成为T型，增强金属导流电极7与框架2之间的结合强度。因而，提高了该碲化铋基热电器件的抗潮湿、抗氧化、抗机械抗震的性能。
[0032]根据本实用新型，碲化铋基热电材料4被阻挡层和金属导流电极7密封于框架3的各个孔3内，且通过设置阶梯结构6，可以增强金属导流电极7与框架2之间的结合强度。因而，提高了该碲化铋基热电器件I的抗潮湿、抗氧化、抗机械抗震的性能，该热电器件I可以长期适合于在潮湿、富氧环境中使用。
[0033]又，在本实用新型中，上述金属电极引脚5与金属导流电极7可以面接触。通过使金属电极引脚5与金属导流电极7面接触，增加了金属电极引脚5与金属导流电极7之间的接触面积，从而增强了金属电极引脚5和框架2及金属导流电极7之间的结合力，且有效地降低了热电器件I的接触电阻。
[0034]在本实用新型中，优选的是，上述与金属导流电极7面接触的金属电极引脚5可以形成为直角弯折形状。从而进一步有利于增加金属电极引脚5与金属导流电极7之间的接触面积，可以更有效地降低热电器件I的接触电阻。
[0035]在不脱离本实用新型的基本特征的宗旨下，本实用新型可体现为多种形式，因此本实用新型中的实施形态是用于说明而非限制，由于本实用新型的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。
【主权项】
1.一种碲化铋基热电器件，其特征在于，包括: 具有用于放置热电材料的多个孔的框架； 分别设于所述框架两侧以密封所述多个孔的阻挡层和金属导流电极； 从所述金属导流电极引出的金属电极引脚； 在所述框架的各个孔内设有阶梯结构。2.根据权利要求1所述的碲化铋基热电器件，其特征在于，所述金属电极引脚与所述金属导流电极面接触。3.根据权利要求2所述的碲化铋基热电器件，其特征在于，所述金属电极引脚形成为直角弯折形状。
【专利摘要】本实用新型涉及一种碲化铋基热电器件，包括：具有用于放置热电材料的多个孔的框架；分别设于所述框架两侧以密封所述多个孔的阻挡层和金属导流电极；从所述金属导流电极引出的金属电极引脚；在所述框架的各个孔内设有阶梯结构。本实用新型的碲化铋基热电器件可以长期适合于在潮湿、富氧环境中使用。
【IPC分类】H01L35/02, H01L35/16, H01L35/18
【公开号】CN205248314
【申请号】CN201521093349
【发明人】柏胜强, 吴汀, 王超, 唐云山, 廖锦城, 陈立东
【申请人】中国科学院上海硅酸盐研究所
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月25日