【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及温差发电芯片，尤其是一种热电芯片及其制作方法。
技术介绍
1、温差发电芯片是根据塞贝克效应原理，采用独特mems和半导体工艺加工制造而成，温差发电芯片是一种可以实现热能与电能的直接相互转化的固态能量转换器件，具有结构简单、体积小、无机械运动部件、无噪声、无污染、寿命长、维护成本低等多种优点。
2、热电芯片的应用前景非常广泛，可以利用温差进行热电芯片发电，如各种工业余热、火电厂、核能发电厂、太阳能利用、数据中心、航天航空、汽车、通信基站、建筑室内外温差等等。
3、目前热电芯片存在发电效率低下、制造成本高昂的问题，成为目前热电芯片的一大技术瓶颈，为了解决能源危机、寻求可代替能源，需要对热电芯片进行探索研发和产业化。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种热电芯片及其制作方法，以提供一种高发电效率的芯片和低制造成本的方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种热电芯片，包括：
3、从下至上依次设置第一玻璃基板、第一电极、电热材料、第二电极和第二玻璃基板；
4、所述电热材料包括p型材料和n型材料；所述p型材料和n型材料位于所述第一电极和所述第二电极之间。
5、本专利技术提供的一种热电芯片，通过以上连接形成一种热电芯片，当两个基板位于不同的温度下时，由于电极与基板接触且两电极之间含有热电材料形成热电臂，当热流从热端流向冷端，p型材料中的空穴和n型材料中的电子也从热端向冷端运动，在与p型材料相连的电
6、作为优选例子，所述第一玻璃基板下方与热电材料对应的位置有槽孔；
7、所述第二玻璃基板上方与热电材料对应的位置有槽孔。
8、本优选例子通过在玻璃基板上制造槽孔，且槽孔底部与热电材料尺寸一致，增强热传导，减少基板热阻引起的温差。
9、作为优选例子，所述第一玻璃基板与第二玻璃基板长度相等；
10、所述第一玻璃基板与第二玻璃基板宽度相等。
11、本专利技术提供了一种热电芯片的制作方法，可用于制作本专利技术实施例中所述的热电芯片，包括：
12、选择第一玻璃基板，确定第一电极图案，在所述第一玻璃基板上进行光刻，制造除第一电极图案外的第一光刻胶层，通过金属沉积工艺制造金属层，采用金属剥离工艺去除第一光刻胶层上的金属以及第一光刻胶层，清洗以制作第一电极；
13、确定n型材料图案，在所述第一电极上进行光刻，制造除n型材料图案外的第二光刻胶层，通过金属氧化物化学气相沉积、分子束外延法、离子束溅射或磁控溅射法制造n型材料层，采用材料剥离工艺去除第二光刻胶层上的n型材料层以及第二光刻胶层，清洗以制作n型材料；
14、确定p型材料图案，在所述第一电极上进行光刻，制造除p型材料图案外的第三光刻胶层，通过金属氧化物化学气相沉积、分子束外延法、离子束溅射或磁控溅射法制造p型材料层，采用材料剥离工艺去除第三光刻胶层上的p型材料层以及第三光刻胶层，清洗以制作p型材料；
15、确定第二电极图案，在具有所述第一电极、n型材料和p型材料的第一玻璃基板上进行光刻，制造除第二电极图案外的第四光刻胶层，通过金属蒸镀或磁控溅射法制作种子层，再制造出第二电极图案外的第五光刻层，通过蒸发镀膜法、溅射镀膜法或电镀镀膜法制造第二电极层，实施去胶工艺去除第五光刻胶层，实施种子层刻蚀工艺去除除第二电极图案外种子层，再实施去胶工艺去除第四光刻胶层；
16、采用键合工艺将第二玻璃基板与第二电极键合。
17、本专利技术提供的一种电热芯片的制作方法，首先选择玻璃材料做基板，通过采用玻璃基板可以实现集成大规模热电芯片，采用金属沉积工艺和金属剥离工艺制作第一电极，可获得微米级图形，而且边缘陡直，图形尺寸精确；通过采用类似金属剥离工艺的材料剥离制作热电材料，可获得图形尺寸精准的微米级图形；通过采用光刻工艺结合金属镀膜方法制作第二电极。通过以上方法制作芯片，各制造工艺成熟且成本较低，集成度高，使得总体制造成本降低，且得到的热电芯片图形尺寸精准，成品率高且发电效率高。
18、作为优选例子，还包括减薄第一玻璃基板和第二玻璃基板，具体为：
19、确定槽孔图案，在所述第一玻璃基板下方和所述第二玻璃基板上方进行光刻，制造除槽孔图案外的第六层光刻胶层，采用槽孔刻蚀工艺在所述第一玻璃基板下方和所述第二玻璃基板上方对应热电材料的位置进行刻蚀，实施去胶工艺去除第六光刻胶层，清洗以获得局部减薄后的所述第一玻璃基板和第二玻璃基板。
20、本优选例子通过设置槽孔对第一玻璃基板和第二玻璃基板进行减薄，以降低基板的热阻，增强热传导，减小基板热阻引起的温差。
21、作为优选例子，所述通过蒸发镀膜法、溅射镀膜法或电镀镀膜法制造第二电极层，具体为：
22、当制作所述第二电极层的材料为铝时，则采用蒸发镀膜法或溅射镀膜法；
23、当制作所述第二电极层的材料为铜或镍时，则采用电镀镀膜法。
24、本优选例子通过不同的制作材料使用不同的制作方法，根据材料特性选择镀膜方法，降低成本且将材料合理利用。
25、作为优选例子，所述采用键合工艺将第二玻璃基板与第二电极键合，具体为：
26、所述键合工艺包括阳极键合和热压键合。
27、本优选例子通过采用键合工艺将玻璃基板与电极键合，达到保护芯片的目的，进一步使得芯片整体性能得到提升。
28、作为优选例子，所述采用槽孔刻蚀工艺在所述第一玻璃基板下方和所述第二玻璃基板上方对应热电材料的位置进行刻蚀，包括：
29、所述槽孔刻蚀工艺包括湿法刻蚀法、干法刻蚀法和激光诱导深度刻蚀法。
30、本优选例子通过槽孔刻蚀工艺对玻璃基板进行槽孔刻蚀，降低玻璃基板的热阻，减小穿过基板的温度差，增强热传导，提高热电芯片的发电效率。
31、本专利技术提供的一种热电芯片及其制作方法，通过两个玻璃基板位于不同的温度下时，由于电极与玻璃基板接触且两电极之间含有热电材料形成热电臂，当热流从热端流向冷端，p型材料中的空穴和n型材料中的电子也从热端向冷端运动，在与p型材料相连的电极上形成正电荷，在于n型材料相连的电极上形成负电荷，从而使得两个电极之间形成电势差，达到热电芯片发电的目的；同时，玻璃基板可大面积制作，实现芯片高集成度的目的。进一步的，对于该芯片的制作方法，通过根据具体应用选择基板以集成大规模热电芯片，采用金属剥离工艺制作第一电极，通过采用类似金属剥离工艺的材料剥离制作热电材料，通过采用光刻工艺结合金属镀膜法制作第二电极，最终在玻璃基板上进行槽孔刻蚀，降低玻璃基板的热阻，增强热传导，减小穿过基板的温差；制造工艺成熟且成本较低，使得总体制造成本降低，且得到的热电芯片集成度高，发电效率高且成品率高。
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1.一种热电芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种热电芯片，其特征在于，所述第一玻璃基板下方与热电材料对应的位置有槽孔；
3.根据权利要求1所述的一种热电芯片，其特征在于，所述第一玻璃基板与第二玻璃基板长度相等；
4.一种热电芯片的制作方法，其特征在于，用于制作权利要求1-3任一项所述的热电芯片，包括：
5.根据权利要求4所述的一种热电芯片的制作方法，其特征在于，还包括减薄第一玻璃基板和第二玻璃基板，具体为：
6.根据权利要求4所述的一种热电芯片的制作方法，其特征在于，所述通过蒸发镀膜法、溅射镀膜法或电镀镀膜法制造第二电极层，具体为：
7.根据权利要求4所述的一种热电芯片的制作方法，其特征在于，所述采用键合工艺将第二玻璃基板与第二电极键合，具体为：
8.根据权利要求5所述的一种热电芯片的制作方法，其特征在于，所述采用槽孔刻蚀工艺在所述第一玻璃基板下方和所述第二玻璃基板上方对应热电材料的位置进行刻蚀，包括：
【技术特征摘要】
1.一种热电芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种热电芯片，其特征在于，所述第一玻璃基板下方与热电材料对应的位置有槽孔；
3.根据权利要求1所述的一种热电芯片，其特征在于，所述第一玻璃基板与第二玻璃基板长度相等；
4.一种热电芯片的制作方法，其特征在于，用于制作权利要求1-3任一项所述的热电芯片，包括：
5.根据权利要求4所述的一种热电芯片的制作方法，其特征在于，还包括减薄第一玻璃基板和第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：深圳市大兆芯能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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