[发明专利]基于纳米线的平面热电器件的制备方法

权利要求书

1.一种基于纳米线的平面热电器件的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：在衬底上制备一层P⁺⁺层，作为热电器件的功能层；

步骤2：在P⁺⁺层上淀积第一绝缘材料层；

步骤3：在第一绝缘材料层上淀积第一金属材料层，并在第一金属材料层上形成对称且具有一定间距的两个电阻，每个电阻分别包括一个蛇形电阻和电极引线，所述电极引线位于蛇形电阻的端部；

步骤4：在所述电极引线附近未被第一金属材料层覆盖的第一绝缘材料层上开孔，暴露出部分P⁺⁺层；

步骤5：在暴露出的部分P⁺⁺层和所述电极引线上分别沉积第二金属材料层；

步骤6：在整个表面沉积第二绝缘材料层；

步骤7：依次刻蚀蛇形电阻和电极引线之间的第二绝缘材料层、第一绝缘材料层、P⁺⁺层和衬底，暴露出蛇形电阻和电极引线之间的部分衬底，并在两个对称蛇形电阻的中央保留至少一个条形结构；

步骤8：进一步刻蚀所述条形结构下方的P⁺⁺层和衬底使其变成纳米线结构；

步骤9：从所暴露出的部分衬底进行湿法腐蚀，使得蛇形电阻、以及纳米线结构所在部位悬空；

步骤10：刻蚀所述第一绝缘层和第二绝缘层，暴露出第二金属材料层和纳米线结构，完成平面热电器件的制作。

2.根据权利要求1所述的基于纳米线的平面热电器件的制备方法，其中步骤1中所述衬底是引入施主杂质的N型硅片，所述衬底的晶向是<100>、<110>或<111>中任一种。

3.根据权利要求1所述的基于纳米线的平面热电器件的制备方法，其中步骤1中所述制备P⁺⁺层的方法是采用扩散、离子注入或掺杂外延方法中的一种。

4.根据权利要求1所述的基于纳米线的平面热电器件的制备方法，其中所述第一绝缘材料层和第二绝缘材料层是氧化物或氮化物，采用溅射法或等离子体辅助沉积法制备。

5.根据权利要求1所述的基于纳米线的平面热电器件的制备方法，其中步骤3中所述第一金属材料层由三层金属构成三明治结构，上下层金属是镍、钛或铬中的一种，夹层金属是铂。

6.根据权利要求1所述的基于纳米线的平面热电器件的制备方法，其中步骤4中采用微纳加工技术开孔，包括光刻和刻蚀，其中刻蚀是干法刻蚀或湿法腐蚀中的一种。

7.根据权利要求1所述的基于纳米线的平面热电器件的制备方法，其中所述第二金属材料层的材料是钛、镍、铬、金或铝中的一种或任意多种的组合，所述第二金属材料层的制备是采用溅射法、蒸发法中的一种。

8.根据权利要求1所述的基于纳米线的平面热电器件的制备方法，其中所述纳米线结构的宽度为10-800nm，长度为2-20μm，其数量为一个或多个。

9.根据权利要求1所述的基于纳米线的平面热电器件的制备方法，其中步骤9中所述的湿法腐蚀方法的腐蚀液是KOH或TMAH。

10.根据权利要求1所述的基于纳米线的平面热电器件的制备方法，其中步骤10中所述的刻蚀是干法刻蚀或湿法腐蚀中的一种。