根据本发明专利技术的一个实施例的热电元件包括第一电极、布置在第一电极上的金属层、布置在金属层上的半导体结构、以及布置在第一电极与金属层之间的导电接合层，其中，金属层包括面向导电接合层的一个表面和面向半导体结构的另一个表面；该一个表面包括朝向另一表面凹陷的多个凹部；并且多个凹部在第一方向上延伸。并且多个凹部在第一方向上延伸。并且多个凹部在第一方向上延伸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电元件
[0001]本专利技术涉及热电元件，更具体地，涉及热电元件的接合(bonding)。
技术介绍
[0002]热电现象是由于材料中的电子和空穴的运动而产生的现象，并且意味着热量与电量之间的直接能量转换。
[0003]热电元件是使用热电现象的元件的通用术语，并且具有在其中P型热电材料和N型热电材料连接在金属电极之间以形成PN结对的结构。
[0004]热电元件可以被分类为使用电阻的温度变化的元件、使用Seebeck(塞贝克)效应的元件和使用Peltier(珀耳帖)效应的元件，在Seebeck效应中，由于温度差而产生电动势，在Peltier效应中，由于电流而发生热吸收或加热。热电元件正被广泛应用于家用电器、电子部件、通信部件等。例如，热电元件可以应用于冷却元件、加热元件、发电元件等。因此，对热电元件的热电性能的要求越来越高。
[0005]热电元件包括基板、电极和半导体结构，其中多个半导体结构以阵列形式布置在上基板与下基板之间，多个上电极布置在多个半导体结构与上基板之间，并且多个下电极布置在多个半导体结构与下基板之间。在这种情况下，上基板和下基板中的一个可以是低温部分，而另一个可以是高温部分。
[0006]同时，为了将半导体结构稳定地接合到电极，可以在半导体结构与电极之间形成金属层。在这种情况下，当由于基板的热膨胀而在热电元件的部分区域中产生应力时，半导体结构与金属层之间可能会产生裂纹。特别是，当半导体结构与金属层之间的粘合力(adhesion)不好时，会进一步增大在半导体结构与金属层之间产生裂纹的可能性，因此，热电元件的性能和可靠性可能恶化。
技术实现思路
[0007]技术问题
[0008]本专利技术旨在提供一种热电性能改善的热电元件。
[0009]技术方案
[0010]根据本专利技术的一个实施例的热电元件包括第一电极、布置在第一电极上的金属层、布置在金属层上的半导体结构、以及布置在第一电极与金属层之间的导电接合层，其中金属层包括面向导电接合层的一个表面和面向半导体结构的另一个表面，该一个表面包括朝向另一个表面凹进的多个凹部，并且多个凹部中的每一个在第一方向上延伸。
[0011]第一方向可以是与从第一电极到半导体结构的第二方向垂直的方向。
[0012]多个凹部的算术平均粗糙度(Ra)可以是0.6至1.2μm，并且十点平均粗糙度(Rz)可以是5.1至6.5μm。
[0013]导电接合层的面向金属层的表面可以布置在多个凹部中，以沿着多个凹部的形状弯曲。
[0014]热电元件还可以包括第一基板、以及布置在第一基板与第一电极之间的第一绝缘层。
[0015]第一电极的一部分可以被嵌入第一绝缘层中。
[0016]第一绝缘层的面向第一电极的表面可以包括第一凹部和第二凹部，并且第一电极可以布置在第一凹部中。
[0017]第二凹部的深度可以比第一凹部的深度浅。
[0018]金属层的多个凹部可以被布置成与第一绝缘层的第一凹部在竖直方向上(vertically)重叠。
[0019]金属层的多个凹部可以被布置成不与第一绝缘层的第二凹部在竖直方向上重叠。
[0020]热电元件还可以包括布置在半导体结构上的第二电极、布置在第二电极上的第二绝缘层、和布置在第二绝缘层上的第二基板。
[0021]另一表面可以朝着一个表面凹进，并包括在第一方向上延伸的多个凹部，并且一个表面的多个凹部的算术平均粗糙度(Ra)和十点平均粗糙度(Rz)中的至少一个可以不同于另一个表面的多个凹部的算术平均粗糙度(Ra)和十点平均粗糙度(Rz)中的至少一个。
[0022]根据本专利技术另一实施例的热电元件包括第一基板、布置在第一基板上的第一电极、布置在第一电极上的导电接合层、以及布置在导电接合层上的半导体结构，其中半导体结构的被布置成面向第一电极的第一表面是具有多个凹部的凹凸表面，所述多个凹部被形成为在第一方向上规则地(regularly)延伸，并且导电接合层的被布置成面向半导体结构的表面被布置成沿着凹凸表面的凹凸形状在多个凹部中弯曲。
[0023]在多个凹部的壁表面上可以形成有比多个凹部的深度浅的不规则状(irregularities)。
[0024]热电元件还可以包括布置在导电接合层与半导体结构之间的金属层，其中金属层可以包括面向导电接合层的一个表面和面向半导体结构的另一个表面，并且在该一个表面与该另一个表面中的每一个中可以形成有多个凹部以在第一方向上规则地延伸。
[0025]技术效果
[0026]根据本专利技术的实施例，可以获得具有优异性能和高可靠性的热电元件。具体地，根据本专利技术的实施例，通过提高半导体结构与金属层之间的粘合力，可以获得具有高热电性能的热电元件。
[0027]根据本专利技术的实施例的热电元件可以应用于以大尺寸实施的应用(例如车辆、船舶、钢厂、焚化炉等)以及以小尺寸实施的应用。
附图说明
[0028]图1是热电元件的剖面图。
[0029]图2是热电元件的立体图。
[0030]图3是包括密封构件的热电元件的立体图。
[0031]图4是包括密封构件的热电元件的分解立体图。
[0032]图5是根据本专利技术一个实施例的热电元件中的电极与半导体结构之间的接合结构的剖面图。
[0033]图6是根据本专利技术一个实施例的热电元件中的电极与半导体结构的分解立体图。
[0034]图7是根据本专利技术一个实施例的热电元件中的半导体结构的局部立体图。
[0035]图8是根据本专利技术另一实施例的热电元件中的电极与半导体结构之间的接合结构的剖面图。
[0036]图9是根据本专利技术一个实施例的热电元件的剖面图。
具体实施方式
[0037]在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的示例性实施例。
[0038]然而，本专利技术的技术构思不限于将要描述的一些实施例，而是可以以各种形式实施，并且实施例中的一个或多个元件可以被选择性地组合和替换以用于本专利技术技术构思的范围内。
[0039]此外，在本专利技术的实施例中使用的术语(包括技术术语和科学术语)可以用本领域技术人员通常理解的含义来解释，除非特别定义和描述，并且通常使用的术语，例如在词典中定义的术语，可以考虑其在相关技术中的上下文语义来理解。
[0040]此外，在本专利技术实施例中使用的术语仅用于描述本专利技术的实施例，而不是出于限制的目的。
[0041]在本说明书中，除非上下文另有明确指示，否则单数形式包括其复数形式，并且在描述了“A、B和C中的至少一个(或一个或多个)”的情况下，这可以包括A、B和C的所有可能组合中的至少一个组合。
[0042]此外，诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语可以用于描述本专利技术的实施例的元件。
[0043]这些术语仅用于将对应元件与其他元件区分开来，并且对应元件的本质、顺序、次序等不受这些术语的限制。
[0044]此外，当元件被描述为“连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热电元件，包括：第一电极；金属层，布置在所述第一电极之上；半导体结构，布置在所述金属层之上；和导电接合层，布置在所述第一电极与所述金属层之间，其中，所述金属层包括面向所述导电接合层的一个表面和面向所述半导体结构的另一个表面，所述一个表面包括朝向所述另一个表面凹进的多个凹部，并且所述多个凹部中的每一个在第一方向上延伸。2.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述第一方向是与第二方向垂直的方向，所述第二方向从所述第一电极到所述半导体结构。3.根据权利要求1所述的热电元件，其中：所述多个凹部的算术平均粗糙度(Ra)为0.6至1.2μm；和十点平均粗糙度(Rz)为5.1至6.5μm。4.根据权利要求1所述的热电元件，其中，所述导电接合层的面向所述金属层的表面布置在所述多个凹部中，以沿着所述多个凹部的形状弯曲。5.根据权利要求1所述的热电元件，还包括：第一基板；和第一绝缘层，布置在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜寅锡，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：
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