空间770可以未填充(例如，设置有真空)。在一个实施例中，在热电元件710Α和710Β和第二热导体730之间的空间770可填充有空气或气体。在另一个实施例中，在热电元件710Α和710Β和第二热导体730之间的空间770可以填充电介质或聚酰亚胺。
[0060]热电元件71A和71B可包括在热电元件71A和71B的一端或两端上的连接部710C，该热电元件710Α和710Β连接到互连750。互连件750 (其可以是铜或金)可以沉积在第一和第二热导体720、730的表面上。在一个实施例(未不于图7)中，热电兀件710Α和710Β可经由互连750并经由连接部710C直接连接。
[0061]如图7所不,第一导热体720可以设置在第一衬底780 (例如,娃晶片)的表面上。第一衬底780可以包括在热塑740下的衬底780的各部分中的多个空腔785，空腔785可以提高冷端和热端之间的热阻抗。在一个实施例中，空腔785可形成在衬底780的部分中，其与由互连件750和第二导热体730形成的结对准。与衬底相比，空腔785还可以填充有低热导率的电介质材料，诸如聚酰亚胺。
[0062]该第二导热体730可设置在第二衬底790(例如，硅晶片)的表面上。热电能量收集器700的晶片级结构允许它与其它集成电路元件(未示于图7)相结合，形成为热电能量收集器700的一部分或其附近。
[0063]制造热电能量采集器可以包括铺设衬底780。衬底780中的空腔可打钻或蚀刻。第一热导体层720可以被沉积在衬底的表面上。互连750可以附着在第一热导体层720的表面，其与衬底780相邻的表面相反。电介质层可以沉积在第一热导体层720上。热塑740可沉积在多层中，这取决于热塑740的高度。热电元件710A和710B可以建立在互连件750的表面和热塑740的表面。附加互连750可以沉积在热电元件71A和71B之上，以及第二热导体层730可以高于互连750和热电元件710A和710B。第二导热体层730可以是沉积在热电元件71A和71B上的第二衬底790的一部分。
[0064]虽然本发明已在上文中参考具体实施例，但本发明并不限于上述实施例以及在附图中所示的具体配置。例如，示出的一些组件可以彼此结合为一个实施例，或一个组件可以被分成几个子组件，或任何其它已知的或可用的组分可以加入。本领域技术人员将理解，在不脱离其精神和本发明的实质性特点的情况下，本发明可以以其它方式实施。因此，本实施例在所有方面都是说明性的，而不是限制性的。本发明的保护范围由所附的权利要求而不是由前面的描述表示，因此权利要求的等同范围内的含义和所有改变都旨在被包含在其中。
【主权项】
1.一种热电收集器，包括: 至少用于耦合到热源的一对层； 多个热电元件，设置在所述层之间的空间中并具有大于层之间分离距离的游程长度: 所述热电元件以交替的设备类型彼此电串联连接，和 所述热电元件被耦合到所述层中的相对两端。
2.根据权利要求1所述的热电收集器，其进一步包括设置在所述热电元件上的热接触层。
3.根据权利要求1所述的热电收集器，其中每个热电元件具有顶部和底部，其中一个热电元件的顶部被连接到第一邻接的热电元件的顶部，以及一个热电元件的底部被连接到第二相邻热电元件的底部。
4.根据权利要求3所述的热电收集器，其中所述热电元件经由互连连接，以及势垒金属包含在每个互连和热电元件之间。
5.根据权利要求1所述的热电收集器，其中所述热电元件包括串联连接的P型热电元件和η型热电元件，并在P型和η型热电元件之间交替。
6.根据权利要求5所述的热电收集器，其中所述P型或η型热电元件是超晶格。
7.根据权利要求5所述的热电收集器，其中每个P型热电元件仅相邻η型热电元件。
8.根据权利要求1所述的热电收集器，进一步包括设置在所述热电元件及所述层中的一个之间的绝缘层。
9.根据权利要求8所述的热电收集器，其中该介电层是聚酰亚胺层。
10.根据权利要求8所述的热电收集器，其中所述热电元件具有比所述电介质层的热导率更高的热导率。
11.根据权利要求1所述的热电收集器，其进一步包括设置相邻于在层之间空间之外的层之一的衬底，所述衬底包括在相邻层的表面上的空腔。
12.—种热电收集器，包括: 衬底； 形成在衬底上的介电层； 多个设置在介电层内的热电元件，所述热电元件具有大于所述第一和第二热导体层之间的分离距离的运行长度；和 其中，所述热电元件以交替设备类型电串联连接。
13.根据权利要求12所述的热电收集器，其中所述热电元件经由互连连接，以及势垒金属包含在每个互连和热电元件之间。
14.根据权利要求12所述的热电收集器，其中所述热电元件包括串联连接的P型热电元件和η型热电元件，并在P型和η型热电元件之间交替。
15.根据利要求14所述的热电收集器，其中每个P型热电元件仅相邻η型热电元件。
16.根据权利要求12所述的热电收集器，其中每个热电元件具有顶部和底部，其中一个热电元件的顶部被连接到第一邻接的热电元件的顶部，以及一个热电元件的底部被连接到第二相邻热电元件的底部。
17.一种热电收集器，包括: 衬底，包括在所述衬底的第一表面上的第一热导体层； 布置在所述第一热导体层上方的第二热导体层； 多个P型热电元件，设置在所述第一热导体层和所述第二热导体层之间，所述P型热电元件具有大于所述第一和第二热导体层之间分离距离的运行长度； 多个η型热电元件，设置在所述第一热导体层和所述第二热导体层之间，所述η型热电元件具有大于所述第一和第二热导体层之间分离距离的运行长度；和 其中，所述P型热电元件和η型热电元件串联连接，并在P型和η型热电元件之间交替。
18.根据权利要求17所述的热电收集器，进一步包括在热电元件及第一热导体层之间的热塑。
19.根据权利要求18所述的热电收集器，其中热电元件被设置在热塑的倾斜表面上。
20.根据权利要求17所述的热电收集器，其中所述衬底包括在所述衬底的所述第一表面上的空腔。
21.根据权利要求17所述的热电收集器，进一步包括: 在所述热电元件和所述第一热导体层之间的热塑；和 在所述衬底的第一表面中并所述热塑下的空腔。
22.根据权利要求17所述的热电收集器，其中每个热电元件具有顶部和底部，其中一个热电元件的顶部被连接到第一邻接的热电元件的顶部，以及一个热电元件的底部被连接到第二个相邻热电元件的底部。
23.根据权利要求17所述的热电收集器，其进一步包括设置在所述第二热导体层的第一表面上的第二衬底，其是相对于相邻于热电兀件的第二表面。
24.如权利要求17的方法，其中所述热电元件经由互连和势垒金属连接的所述的热电收集器包含每个互连和热电元件之间。
【专利摘要】本发明涉及晶片级热电能量收集器。一种集成电路可包括衬底和形成在衬底上的介电层。多个p型热电元件和多个n型热电元件可以被布置在电介质层内。该p型热电元件和n型热电元件可以串联连接，并在p型和n型热电元件之间交替。
【IPC分类】H01L35-02, H01L27-16
【公开号】CN104576677
【申请号】CN201410591544
【发明人】W·A·拉尼, 陈保兴
【申请人】美国亚德诺半导体公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月29日
【公告号】DE102014115694A1