[发明专利]一种制备具有高纵横比热电臂的微型热电器件的方法

权利要求书

1.一种制备具有高纵横比热电臂的微型热电器件的方法，其特征在于，具体制备工艺包括：

(1)利用精密划片机在长、宽为1～10厘米，厚度为100～200微米的玻璃薄片表面加工出10～50条平行凹槽；

(2)将步骤(1)中加工的带有凹槽的玻璃片叠层并将每层凹槽的位置对齐、固定，然后在玻璃上下表面加压10～20千帕并烧结，使得玻璃片软化并粘接成一体，从而获得具有微阵列的玻璃模板，模板的宽度为0.5～2毫米；

(3)将模板切割成高度为0.5～2毫米，并在其中的一面涂敷银浆，控制银浆粘度在2000～3500cPas范围内使得其进入模板形成电极，并烘干银浆；

(4)将步骤(3)中的涂有银浆的一面抛光至露出模板，在单晶硅片上面利用光刻的方法曝光出叉指电极，并磁控溅射金属，将带有叉指电极的硅片与玻璃模板有银电极的一面阳极键合，叉指电极的两个叉指交替覆盖每排的微孔，并分别向外引出导线；

(5)将步骤(4)中叉指电极的两组叉指的引线分别连接到电化学沉积的阴极，分两步在两个分别含有P型、N型材料电解液中沉积生长出P型、N型交替排列热电微阵列；

(6)去掉沉积阴极，抛光填充好P型、N型热电材料的模板两面，在模板的两面利用光刻和磁控溅射制作金属电极，串联沉积好的热电微柱子，并封装成热电微器件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平行凹槽的长度为1～10厘米，宽度、深度为30～150微米，间距为50～300微米。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烧结温度为400～700摄氏度，烧结时间为2～5小时。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进入模板的深度为50～100微米，烘干温度70～150摄氏度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解液离子成份为0.005～0.01mol/L Bi³⁺和HTeO₂⁺，pH值为0.0～0.4，沉积工艺为反向脉冲电压电化学沉积，一个沉积脉冲周期为-0.15～-0.25伏/3～5秒，+0.4～+0.6伏/0.5～1秒，0伏/2～4s，沉积时间为5～30小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填充的热电材料为碲化铋热电材料，工作条件为室温环境。