热电器件和用于形成热电器件的方法技术

公开了热电器件和用于形成热电器件的方法。该热电器件包括多个第一半导体台面结构，其具有第一导电性类型。此外，热电器件包括多个第二半导体台面结构，其具有第二导电性类型。多个第一半导体台面结构中的第一半导体台面结构和多个第二半导体台面结构中的第二半导体台面结构被串联电连接。热电器件进一步包括玻璃结构，其横向位于多个第一半导体台面结构中的第一半导体台面结构和多个第二半导体台面结构中的第二半导体台面结构之间。所述玻璃结构将多个第一半导体台面结构中的第一半导体台面结构与多个第二半导体台面结构中的第二半导体台面结构横向地电绝缘。

Thermoelectric devices and methods for forming thermoelectric devices

【技术实现步骤摘要】
热电器件和用于形成热电器件的方法
示例涉及用于基于半导体的热电器件的概念，并且特别涉及热电器件和用于形成热电器件的方法。
技术介绍
热电器件可以用于将温度差转换成电压，并且反之亦然。当热电器件的侧面处于不同的温度时，热电器件可以产生电压。相反，当电压施加到热电器件时，可以生成热电器件的侧面之间的温度差。热电器件可以被优化用于高转换效率和/或低制造成本。
技术实现思路
可以存在对于提供用于热电器件的改进的概念的需求。一些实施例涉及热电器件。热电器件包括多个第一半导体台面（mesa）结构，其具有第一导电性类型。此外，热电器件包括多个第二半导体台面结构，其具有第二导电性类型。多个第一半导体台面结构中的第一半导体台面结构和多个第二半导体台面结构中的第二半导体台面结构被串联电连接。热电器件进一步包括玻璃结构，其横向（laterally）位于多个第一半导体台面结构中的第一半导体台面结构和多个第二半导体台面结构中的第二半导体台面结构之间。所述玻璃结构将多个第一半导体台面结构中的第一半导体台面结构与多个第二半导体台面结构中的第二半导体台面结构横向地电绝缘。一些实施例涉及热电器件。热电器件包括多个第一半导体台面结构，其具有第一导电性类型。此外，热电器件包括多个第二半导体台面结构，其具有第二导电性类型。多个第二半导体台面结构中的第二半导体台面结构和多个第一半导体台面结构中的第一半导体台面结构在至少第一横向方向上交替布置。另外，位于在第一横向方向上最接近的多个第一半导体台面结构中的两个第一半导体台面结构之间的第一横向距离不同于位于在第二横向方向上最接近的多个第一半导体台面结构中的两个第一半导体台面结构之间的第二横向距离达多于第一横向距离的10%。一些实施例涉及用于形成热电器件的方法。所述方法包括在第一半导体衬底处形成多个第一半导体台面结构。第一半导体衬底具有第一导电性类型。此外，所述方法包括在第二半导体衬底处形成多个第二半导体台面结构。第二半导体衬底具有第二导电性类型。所述方法还包括在第一半导体衬底与第二半导体衬底之间提供玻璃衬底。此外，所述方法包括将第一半导体衬底连接到第二半导体衬底，以使得玻璃衬底的至少一部分横向地位于多个第一半导体台面结构中的第一半导体台面结构与多个第二半导体台面结构中的第二半导体台面结构之间。一些实施例涉及用于形成热电器件的方法。所述方法包括形成延伸到第一半导体衬底中的多个第一沟槽。多个第一沟槽中的第一沟槽沿第一横向方向延伸。另外，第一半导体衬底具有第一导电性类型。此外，所述方法包括形成延伸到第一半导体衬底中的多个第二沟槽。多个第二沟槽中的第二沟槽沿第二横向方向延伸以在第一半导体衬底处形成多个第一半导体台面结构。所述方法还包括形成延伸到第二半导体衬底中的多个第三沟槽。多个第三沟槽中的第三沟槽沿第三横向方向延伸。此外，第二半导体衬底具有第二导电性类型。另外，所述方法包括形成延伸到第二半导体衬底中的多个第四沟槽。多个第四沟槽中的第四沟槽沿第四横向方向延伸以在第二半导体衬底处形成多个第二半导体台面结构。所述方法此外包括将第一半导体衬底连接到第二半导体衬底。附图说明将在以下仅通过示例的方式，并且参考附图描述装置和/或方法的一些示例，其中图1示出热电器件的一部分的示意性横截面；图2示出另一个热电器件的一部分的示意性顶视图；图3示出用于形成热电器件的方法的流程图；图4a-4n示出用于形成热电器件的示意性过程步骤；图5示出用于形成热电器件的另一个方法的流程图；图6a-6g示出用于形成热电器件的示意性过程步骤；图7a-7e示出用于形成另一个热电器件的示意性过程步骤；图8a-8e示出用于形成另一个热电器件的示意性过程步骤；图9a-9d示出不同的台面结构几何结构；以及图10a-10c示出关于不同台面结构几何结构的透视图。具体实施方式现在将更完全参考附图描述各种示例，所述附图中图示一些示例。在附图中，线、层和/或区域的厚度可以为了清楚而被夸张。因此，虽然另外的示例能够具有各种修改和可替换形式，但在附图中示出并且随后将详细描述其一些特定示例。然而，该具体实施方式不将另外的示例限制为所描述的特定形式。另外的示例可以覆盖落入本公开的范围内的所有修改、等同物和替换物。相同的附图标记贯穿附图的描述指代相同或类似的元件，当与彼此比较而同时提供相同或类似的功能的时候，其可以相同地或以修改的形式来实现。将理解的是，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，元件可以直接连接或耦合，或者经由一个或多个中间元件。如果两个元件A和B使用“或”来组合，这将理解为公开所有可能的组合，即，仅有A、仅有B以及A和B。对于相同组合的替换词语是“A和B中的至少一个”。这同样适用于多于2个元件的组合。本文为了描述特定示例而使用的术语不意图限制用于另外的示例。无论何时使用诸如“一”、“一个”和“该”之类的单数形式和使用仅单个元素既不是明确地也不是暗示定义为强制的，另外的示例还可以使用复数元件来实现相同的功能。同样，当功能随后描述为使用多个元件来实现时，另外的示例可以使用单个元件或处理实体来实现相同的功能。将进一步理解的是，术语“包括（comprise）”、“包含（comprising）”、“含有（include）”和/或“具有（including）”，当被使用时，指定存在陈述的特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件、组件和/或其任何组。除非另行限定，所有术语（包括技术和科学术语）在本文中以示例所属于的领域的其通常含义来使用。图1示出热电器件100的一部分的示意性横截面。热电器件100包括多个第一半导体台面结构110，其具有第一导电性类型。此外，热电器件100包括多个第二半导体台面结构120，其具有第二导电性类型。多个第一半导体台面结构110中的第一半导体台面结构110和多个第二半导体台面结构120中的第二半导体台面结构120被串联电连接。热电器件100进一步包括玻璃结构130，其横向位于多个第一半导体台面结构110中的第一半导体台面结构110和多个第二半导体台面结构120中的第二半导体台面结构120之间。玻璃结构130将多个第一半导体台面结构110中的第一半导体台面结构110与多个第二半导体台面结构120中的第二半导体台面结构120横向地电绝缘。通过使玻璃结构130横向位于多个第一半导体台面结构110中的第一半导体台面结构110和多个第二半导体台面结构120中的第二半导体台面结构120之间，多个第一半导体台面结构110中的第一半导体台面结构110可以与多个第二半导体台面结构120中的第二半导体台面结构120强连接。因此，可以增加热电器件100的机械鲁棒性。此外，由于玻璃典型地具有相当高的熔点和小热膨胀系数（例如，与塑料相比），热电器件100可以抗较高温度和/或热电器件100的不同侧面之间的较高温度差。因此，可以增加热电器件100的寿命。另外，由于玻璃的低导电性，可以提供将多个第一半导体台面结构110中的第一半导体台面结构110与多个第二半导体台面结构120中的第二半导体台面结构120横向地高电绝缘。因此，可以降低相邻的多个第一半导体台面结构110中的第一半导体台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电器件（100、200、400、600、700、800），其包括：多个第一半导体台面结构（110），其具有第一导电性类型；多个第二半导体台面结构（120），其具有第二导电性类型，其中多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）和多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）被串联电连接；以及玻璃结构（130），其包括硼硅酸盐玻璃、硼锌玻璃和低转变温度玻璃中的至少一个，其中玻璃结构（130）横向布置在多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）和多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）之间，其中玻璃结构（130）将多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）与多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）横向地电绝缘。

【技术特征摘要】
2017.11.02 DE 102017125647.41.一种热电器件（100、200、400、600、700、800），其包括：多个第一半导体台面结构（110），其具有第一导电性类型；多个第二半导体台面结构（120），其具有第二导电性类型，其中多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）和多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）被串联电连接；以及玻璃结构（130），其包括硼硅酸盐玻璃、硼锌玻璃和低转变温度玻璃中的至少一个，其中玻璃结构（130）横向布置在多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）和多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）之间，其中玻璃结构（130）将多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）与多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）横向地电绝缘。2.根据权利要求1所述的热电器件，还包括多个金属化结构（140），其位于多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）和多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）的一侧，其中多个金属化结构（140）中的每一个金属化结构（140）将多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）电连接到多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）。3.根据权利要求1或2所述的热电器件，其中玻璃结构（130）的热膨胀系数大于多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）的热膨胀系数的50%并且小于其200%。4.根据前述权利要求中任一项所述的热电器件，其中多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）和多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）包括硅、锗、硅锗和碲化铋中的至少一个。5.根据前述权利要求中任一项所述的热电器件，其中多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）和多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）具有大于25µm且小于250µm的最大横向尺寸。6.根据前述权利要求中任一项所述的热电器件，其中多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）和多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）具有大于200µm且小于1mm的垂直尺寸。7.根据前述权利要求中任一项所述的热电器件，其中多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）和多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）之间的最小横向距离小于多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）的最大横向尺寸的75%。8.一种热电器件（100、200、400、600、700、800），其包括：多个第一半导体台面结构（110），其具有第一导电性类型；以及多个第二半导体台面结构（120），其具有第二导电性类型，其中多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）和多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）在至少第一横向方向（210）上交替地布置；其中，位于在第一横向方向（210）上最接近的多个第一半导体台面结构（110）中的两个第一半导体台面结构（110）之间的第一横向距离（220）不同于位于在第二横向方向（240）上最接近的多个第一半导体台面结构（110）中的两个第一半导体台面结构（110）之间的第二横向距离（230）达多于第一横向距离（220）的10%。9.根据权利要求8所述的热电器件，还包括绝缘结构，其横向地位于多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）和多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）之间，其中所述绝缘结构使多个第一半导体台面结构（110）中的第一半导体台面结构（110）与多个第二半导体台面结构（120）中的第二半导体台面结构（120）横向地电绝缘。10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：C卡斯特兰，A布雷梅泽，M门格尔，A尼德霍费尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE