[发明专利]使用传导性和电介质材料的交替纳米层的堆叠体的塞贝克/帕尔帖热电转换器件及制备方法

权利要求书

1.多层堆叠体，其对于构成塞贝克－帕尔帖效应电传导性隔膜是有用的，所述隔膜具有用于连接到电路的相对的热侧和冷侧的金属化部件，该多层堆叠体包含：

与电介质氧化物层交替的电传导性材料的堆叠连续层，所述电介质氧化物层为连续膜或者密集分散的纳米和亚纳米颗粒或者介电氧化物颗粒的团簇的形式，至少所述电传导性层具有5到100nm的平均厚度，以及不规则界面具有5-20nm的平均周期和平均峰－谷幅度的与电介质氧化物层。

2.权利要求1的多层堆叠体，其中所述电传导性材料是属于硅、锗及其合金的掺杂的半导体。

3.权利要求1的多层堆叠体，其中所述电传导性材料是掺杂的多晶硅，且所述电介质氧化物层是掺杂的多晶体的氧化的表面部分。

4.权利要求1的多层堆叠体，其中所述电传导性材料是掺杂的多晶硅，且所述电介质氧化物是相继热解分解为金属硅和电介质氧化硅的掺杂的多晶硅的低价氧化的表面部分。

5.制造权利要求1的对于构成塞贝克－帕尔帖效应电传导性隔膜有用的多层堆叠体的方法，包括以下步骤：

a）采用化学气相沉积技术沉积多晶导体以在衬底上形成平均厚度为5－100纳米的第一电传导性层;

b）通过在氧中在约1000℃下加热将沉积的多晶导体氧化从而在沉积的电传导性层的表面上方促进电介质氧化物的平均厚度为5至40纳米的层的不规则生长;

c）根据需要将步骤a）和b）重复多次以形成所需厚度的所述多层堆叠体。

6.制造权利要求1的对于构成塞贝克－帕尔帖效应电传导性隔膜有用的多层堆叠体的方法，包括以下步骤：

a）采用化学气相沉积技术沉积多晶导体以在衬底上形成平均厚度为5－40纳米的第一电传导性层;

b）通过室温下将沉积的多晶导体暴露于空气将沉积的多晶导体氧化从而在沉积的电传导性层的表面上方促进亚化学计量比的氧化物的平均厚度为1至5纳米的层的生长;

c）根据需要将步骤a）和b）重复多次以形成所需厚度的所述多层堆叠体;

d）加热该多层堆叠体用于将亚化学计量比的氧化物热解转化成金属和电介质氧化物，并在多晶导体基体的晶界处形成密集分散的大量纳米和亚纳米颗粒或颗粒的团簇。

7.权利要求5的制造对于构成塞贝克－帕尔帖效应电传导性隔膜有用的多层堆叠体的方法，其中所述导体是通过在600－800℃的温度下供给混有掺杂剂前体和N₂稀释剂的SiH₄所沉积的掺杂的多晶硅，所述掺杂剂前体选自PH₃、AsH₃和B₂H₆。

8.权利要求6的制造对于构成塞贝克－帕尔帖效应电传导性隔膜有用的多层堆叠体的方法，其中所述导体是通过在600－800℃的温度下供给混有掺杂剂前体和N₂稀释剂的SiH₄所沉积的掺杂的多晶硅，所述掺杂剂前体选自PH₃、AsH₃和B₂H₆。

9.权利要求8的制造对于构成塞贝克－帕尔帖效应电传导性隔膜有用的多层堆叠体的方法，其中将所述热解处理在约900-1000℃的温度下进行超过60分钟的时间。

10.塞贝克－珀尔帖效应转化器件，包括在衬底上的多层堆叠体，所述堆叠体构成电传导性隔膜，所述隔膜具有用于连接到电路的相对的热侧和冷侧的金属化部件，其包含：

与电介质氧化物层交替的电传导性材料的堆叠连续层，所述电介质氧化物层为连续膜或者密集分散的纳米颗粒和亚纳米颗粒或者氧化物颗粒的团簇的形式，至少所述电传导性层具有5到100nm的平均厚度，以及在与电介质氧化物层的界面处的5-20nm的平均周期和平均峰－谷幅度的表面不规则性。