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面交叉薄膜TEG通常采用由多晶硅和多晶锗硅薄膜组成

发布时间:2019/5/3 18:10:35 访问次数:2088

    面交叉薄膜TEG:面交叉薄膜TEG通常采用由多晶硅和多晶锗硅薄膜组成,可由MEMS技术批量制造,因而具有相对较低的制造成本。 OPA1632DGNR因为采用了薄膜技术,面交叉薄膜TEG消耗较少的热电材料,而部分材料价格昂贵。相比于其他种类的TEG,面交叉薄膜TEG的特征尺寸被严格限制地非常小,降到了几微米级。与此同时,热电偶的数量可达几千个到几万个,如图9.10所示。英飞凌在面积为6mm2的芯片内集成了大约15OO0根热电偶[26]。大量串联的热电偶提高了单位芯片面积在单位温差下的开路输出电压。但小尺寸和较长的连接结构会导致较大内部电阻,这是因为连续的互连使得接触电阻显著增加。例如,A米STAR开发的TEG,当尺寸调整到1cm2时,内部电阻为52.8MΩ,其中23MΩ来源于多晶硅和金属之间的接触电阻[27]。另一个连锁反应是这类TEG通常具有较低的热电阻。例如在A米STAR开发的TEG中,由于所有的热电偶都是并联连接,导致总热阻低得多,使沿热电偶方向温差很小:

  

    为了充分利用薄膜TEG的优势,一方面需要提高单根热电偶的热阻,同时减少其内部电阻,尤其是半导体材料和金属之间的接触电阻。最近,欧洲微电子/霍尔斯特中心成功发明了一种由高表面形貌热电偶组成的微机械热电堆,其热阻相较于之前的平面热电偶增加了大概10倍[2:,29]。图9.11中并列给出的两代产品图,显示了其技术的进步。表9.6包含了在各种面交叉薄膜TEG。图9,10 a)英飞凌开发的TEG中单个热电偶横截面的SEM照片(由阢asser提供,


经Elsc访er许可引用);⒏衬底被底部掏空以在热电偶下面形成空腔,改善热隔离;b)由A米田AR开发的mG中的热电偶的顶视图(由谢[27]提供);p型和n型热电偶腿曲折蜿蜒排列

   


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