件和η型热电元件。
[0044]如图1-4，热电元件被示出为具有矩形的垂直结构。然而，热电元件可以包括各种形状和取向。
[0045]图5示出根据本发明另一实施例的的热电能量收集器500的示例配置。热电能量收集器500可包括在衬底层530之上并在衬底层530上面的介电层520内的多个热电兀件510Α、510Β。热电元件510Α、510Β可以被布置成阵列，并在相邻的热电元件510Α和510Β中交替材料种类(例如，η型和ρ型之间)。多个热电元件510Α、510Β可以经由互连550被串联连接。热接触层540可以被上述热电元件510Α、510Β所提供，消散施加到热电能量收集器500的热量。
[0046]如图5所示，热电元件510Α和510Β可以是倾斜的。此外，热电元件510Α和510Β可包括在热电元件51A和51B的一端或两端上的连接部510C，该热电元件51A和51B连接到互连。介电层520可允许所述热电元件510Α和510Β包括各种形状和方向。热电元件510Α和510Β的方向和/或形状可以基于可用空间进行改变，以用于热电能量收集器500和/或系统性能要求。热电元件510Α、510Β的各种形状允许热电能量收集器500具有半垂直或准横向结构。相对于图1所示的垂直热电元件，热电元件510Α、510Β的这些形状可允许热电能量收集器500的厚度减小。较长的倾斜长度可以提供增强的设备热阻抗。在510Α和510Β是超晶格的情况下，设备性能沿着倾斜长度随着热和电传导，或当超晶格510Α和510Β沿着倾斜面时沿着沉积量子阱改善。改变热电元件510Α和510Β的取向可减少可用的空间(例如，垂直空间)，同时最大限度地提高邻近于介电层520的热电元件510Α和51B的表面积。
[0047]图6示出根据本发明另一实施例的热电能量收集器600的示例配置。热电能量收集器600可包括在第一热导体层620和第二热导体层630之间的多个热电兀件610Α、61B。热电元件610A、610B可包括不同类型的热电材料的交替元件(例如，ρ型和η型)。热电元件610Α、610Β可以电相互连接，使得响应于第一侧(例如，热侧)和第二侧之间(如冷端)的温度梯度，每个热电元件有助于由热电能量收集器600提供的总能量。第一热导体层620和第二热导体层630(其可以是良好的热导体(例如，电介质))可以支持在第一和第二侧之间的温度梯度。
[0048]如图6所示，热电元件610Α、610Β可以具有大于所述热电元件610Α、610Β的高度的行程长度。图8示出了根据本发明实施例的热电元件的形状。形状可以包括具有倾斜三维结构810、三角形结构820、金字塔形结构830和具有倾斜面840的垂直结构。如图8所示，游程长度R可以大于高度H。高度H可以对应于热导体层之间的距离。
[0049]在一个实施例中，热电元件610Α、610Β可以被预定。倾斜的热电元件610Α、610Β可以具有矩形或圆柱形。在另一个实施例中，所述热电元件610Α、610Β可以具有圆锥形状或棱锥形状。在一个实施例中，在热电元件中的各行内，热电元件610Α可以在一个方向倾斜，以及热电元件610Β可以以相反方向倾斜。
[0050]热电元件610Α、61B的各种形状允许热电能量收集器600具有半垂直或准横向结构。相对于图1中所示的垂直热电元件，热电元件610Α、610Β的这些形状可允许热电能量收集器600的厚度减小。热电元件610Α、610Β的形状和深度可以被选择，以最大化所述热电元件的表面面积，并同时保持热电能量收集器600的厚度固定。
[0051]热电元件610Α和610Β可以具有低热导率的热塑640(例如，聚酰亚胺)上形成。热塑640可以设置在所述第一热导体层620的表面上。热塑640可以提供用于热电元件610Α和610Β的支撑。热电元件610Α和610Β的支撑可设置在热塑640的倾斜表面上。热塑640可允许热电元件61A和61B包括各种形状和取向。热电元件61A和61B的方向和/或形状可基于可用空间被改变以用于热电能量收集器600和/或系统性能要求。改变热电元件610Α和610Β的取向和/或形状可以减少垂直空间，同时最大限度地提高热电元件61A和61B的表面面积。
[0052]热电元件610Α和610Β和第二热导体630之间的空间670可以未填充(例如，设置有真空)。在一个实施例中，热电元件61A和61B和第二热导体630之间的空间670可填充有空气或气体。在另一个实施例中，所述热电元件610Α和610Β和第二热导体630之间的空间670可以填充电介质或聚酰亚胺。
[0053]热电元件610Α和610Β可包括在热电元件610Α和610Β的一端或两端时的连接部610C，热电元件610Α和610Β连接到互连650。互连650 (其可以是铜或金)可以沉积在第一和第二热导体620、630的表面上。在一个实施例(未不于图6)中，热电兀件610Α和61B可仅通过互连650来连接。
[0054]如图6所不,第一导热体620可以设置在第一衬底680 (例如,娃晶片)的表面上。第二导热体630可设置在第二衬底690 (例如，硅晶片)的表面上。热电能量收集器600的晶片级结构允许它与其它集成电路元件(未示于图6)相结合，形成为热电能量收集器600的一部分或其附近。
[0055]图7示出根据本发明另一实施例的热电能量收集器700的示例配置。热电能量收集器700可包括第一热导体层720和第二热导体层730之间的多个热电元件710Α、710Β。热电元件710Α、710Β可包括不同类型的热电材料的交替元件(例如,P型和η型)。热电元件710A、710B可以相互电连接，使得响应于第一侧(例如，热侧)和第二侧之间(例如，冷侦U的温度梯度，每个热电元件有助于由热电能量收集器700提供的总能量。第一热导体层720和第二热导体层730(其可以是良好的热导体(例如，电介质))可以支持在第一和第二侧之间的温度梯度。
[0056]如图7所示，热电元件710Α、710Β可以具有大于所述热电元件710Α、710Β的高度的行程长度。图8示出了根据本发明实施例的热电元件的形状。在一个实施例中，热电元件710Α、710Β可以被预定。倾斜的热电元件710Α、710Β可以具有矩形或圆柱形。在另一个实施例方案中，热电元件710Α、710Β可以具有圆锥形状或棱锥形状。在一个实施例中，在热电元件中的各行内，热电元件710Α可以在一个方向倾斜，热电元件710Β可以以相反方向倾斜。
[0057]热电元件710Α、71B的各种形状允许热电能量收集器700具有半垂直或准横向结构。相对于在图1所示的垂直的热电元件，热电元件710Α、710Β的这些形状可允许热电能量收集器700的厚度减小。热电元件710Α、710Β的形状和深度可以被选择以最大化所述热电元件的表面面积，同时保持热电能量收集器700的厚度固定。
[0058]热电元件710Α和710Β可以形成在具有低热导率的热塑740(例如，聚酰亚胺)上。热塑740可以设置在所述第一热导体层720的表面时。热塑740可以提供用于热电元件710Α和710Β的支撑。热电元件710Α和710Β的支撑可设置在热塑性740倾斜表面上。热塑性740可允许热电元件71A和71B包括各种形状和取向。热电元件71A和71B的方向和/或形状可以基于可用空间改变，以提供用于热电能量收集器700和/或系统性能要求。改变热电元件71A和71B的取向和/或形状可以减少垂直空间，同时最大限度地提高热电元件71A和71B的表面面积。
[0059]在热电元件710Α和710Β和第二热导体730之间的