[发明专利]射频收发机中纳米薄膜矩形热电偶阵列热电式微纳发电机

摘要

本发明的射频收发机中的纳米薄膜矩形热电偶阵列热电式微纳发电机，衬底为N型硅片，制作有热电堆的P型臂，热电堆的N型臂，第一氮化硅隔离层，热电堆的电极Ti/Au层，第二氮化硅隔离层和散热板金属Al层。热电式微纳发电机的主要单元为热电堆，热电堆是由若干个的P型臂和N型臂构成的，热电臂采用周期性的纳米硅多层薄膜，通过溅射一层金属Ti/Au层串联P型和N型热电臂，串联得到热电堆结构。本发电机采用的纳米硅薄膜，其热导率远低于传统体材料，从而极大的提高了热电发电效率。发电机利用射频收发组件工作时产生的废热，通过热电能量转换，再通过DC‑DC升压稳压电路存贮到电池中，从而为周边的无线传感节点等低功耗模块供电。

主权项

1.一种射频收发机中的纳米薄膜矩形热电偶阵列热电式微纳发电机，其特征是：衬底为N型硅片(1)，制作有热电堆的P型臂(2)，热电堆的N型臂(3)，第一氮化硅隔离层(4)，热电堆的电极Ti/Au层(5)，第二氮化硅隔离层(6)和散热板金属Al层(7)；热电式微纳发电机的主要单元为热电堆，热电堆是由若干个的P型臂(2)和N型臂(3)构成的，热电臂采用周期性的纳米硅多层薄膜，通过溅射一层金属Ti/Au层(5)串联P型和N型热电臂，串联得到如图3所示的热电堆结构，最后PECVD生长第二氮化硅隔离层(6)，电镀一层厚度Al金属层作为器件的散热板(7)；热电堆的P型臂(2)和热电堆的N型臂(3)采用周期性的纳米硅多层薄膜，非晶硅(a‑Si)薄膜由非晶硅和碳化硅薄膜交替排列而成，非晶硅子层厚度为4nm；采用的纳米硅薄膜的热导率远低于传统体材料，可以实现一边维持电子运输，一边抑制热量输送，从而极大的提高了热电发电效率。