CN104137282B - 包括石墨烯的异质层叠以及包括该异质层叠的热电材料、热电模块和热电装置 - Google Patents

包括石墨烯的异质层叠以及包括该异质层叠的热电材料、热电模块和热电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104137282B
CN104137282B CN201280070771.7A CN201280070771A CN104137282B CN 104137282 B CN104137282 B CN 104137282B CN 201280070771 A CN201280070771 A CN 201280070771A CN 104137282 B CN104137282 B CN 104137282B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
thermoelectricity
graphene
inorganic compound
heterogeneous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280070771.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104137282A (zh
Inventor
崔在荣
白承铉
洪承贤
金元泳
金恩声
李永熙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN104137282A publication Critical patent/CN104137282A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104137282B publication Critical patent/CN104137282B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182—Graphene
    • C01B32/184—Preparation
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/01—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • H10N10/85—Thermoelectric active materials
    • H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
    • H10N10/852—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising tellurium, selenium or sulfur
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • H10N10/85—Thermoelectric active materials
    • H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
    • H10N10/855—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising compounds containing boron, carbon, oxygen or nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

一种异质层叠包括：石墨烯；和设置在石墨烯上的热电无机化合物。

Description

包括石墨烯的异质层叠以及包括该异质层叠的热电材料、热 电模块和热电装置
技术领域
本公开涉及一种包括石墨烯的异质层叠以及包括该异质层叠的热电材料、热电模块和热电装置。具体地，本公开涉及提供改善的热电转换效率的热电材料。
背景技术
热电现象指的是当电子和空穴响应于温度梯度而在材料中移动时发生的热和电之间的可逆的直接能量转换。热电现象包括珀尔帖效应和塞贝克效应。珀尔帖效应用于冷却***中并基于响应于所施加的电流而提供在材料的相反两端的温差，塞贝克效应用于发电***中以根据材料的相反两端之间的温差提供电动势。
热电材料可以应用于在半导体装置中提供无源冷却***以解决与热相关的问题，并作为电子设备中的有源冷却***。此外，作为常规致冷剂气体压缩的替代，热电材料的使用在冷却应用中增加。热电冷却是不使用致冷剂的对环境无害、无振动以及低噪音的冷却技术。因此能够避免会导致环境问题的常规致冷剂的使用。因此，对更有效率的热电材料存在需求以提供提高的热电冷却效率，从而将热电材料的应用范围扩展到包括住宅的或商业的冷却***，诸如电冰箱或空气调节器。
此外，对改善的热电发电材料存在需求，其能够用于工业工厂或汽车发动机的散热部分中。
发明内容
技术问题
因此，对热电发电材料存在需要以提供改善的再生能源。
解决问题的方案
根据一方面，异质材料包括石墨烯和设置在石墨烯上的热电无机化合物。
根据另一个方面，热电模块包括：第一电极；第二电极；以及热电元件，插设在第一电极和第二电极之间，其中热电元件包括异质层叠，该异质层叠包括石墨烯和设置在石墨烯上的热电无机化合物。
还公开一种热电装置，包括：热源；热电模块，包括第一电极和第二电极以及插设在第一电极和第二电极之间的热电元件，其中热电元件包括异质层叠，该异质层叠包括石墨烯和设置在石墨烯上的热电无机化合物。
根据另一个方面，一种制造热电材料的方法包括：在基板上设置石墨烯；以及在石墨烯上设置热电无机化合物以制造异质层叠。
还公开一种制造热电模块的方法，该方法包括：将热电元件插设在第一电极和第二电极之间以制造热电模块，热电元件包括异质层叠，异质层叠包括石墨烯和设置在石墨烯上的热电无机化合物。
附图说明
从以下结合附图对实施例的描述，这些和/或其他的方面将变得明显并更易于理解，附图中：
图1a是异质层叠的实施例的示意图；
图1b是异质层叠的另一个实施例的示意图；
图2是热电模块的实施例的示意图；
图3是示出通过珀尔帖效应热电冷却的实施例的示意图；
图4是示出通过塞贝克效应的热力发电的实施例的示意图；以及
图5是示出应用于异质层叠的4端子测量方法的透视图。
具体实施方式
现在将详细参照实施例，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，而不应当解释为限于这里阐述的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开透彻和完整，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。
当诸如“从...中选择的至少一个”的表述在一列元件之前时，修饰整列元件，而不修饰该列表的单个元件。
将理解，当称一个元件在另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上，或者其间还可以存在***的元件。相反，当称一个元件“直接在”另一元件上时，不存在***的元件。
将理解，虽然这里可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受到这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区别开。因此，以下讨论的“第一元件”、“组件”、“区域”、“层”或“部分”可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分，而没有背离这里的教导。
这里所用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并非要进行限制。如这里所用的，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在包括复数形式，包括“至少一个”。“或”表示“和/或”。如这里所用的，术语“和/或”包括一个或多个所列相关项目的任意和所有组合。还将理解的是，术语“包括”和/或“包含”，当在本说明书中使用时，指定了所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。
为便于描述这里可以使用诸如“在…之下”、“在...下面”、“下”、“在…之上”、“上”等空间关系术语以描述如附图所示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。将理解，空间关系术语旨在涵盖除了附图所示取向之外器件在使用或操作中的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转过来，被描述为“在”其他元件或特征“之下”或“下面”的元件将会在其他元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“在...下面”就能够涵盖之上和之下两种取向。器件可以另外地取向(旋转90度或在其他取向)，这里所用的空间关系描述符做相应解释。
除非另行定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有本发明所属领域内的普通技术人员所通常理解的同样的含义。还将理解的是，诸如通用词典中所定义的术语，除非这里加以明确定义，否则应当被解释为具有与它们在相关领域的语境中的含义相一致的含义，而不应被解释为理想化的或过度形式化的意义。
这里参照截面图描述了示范性实施例，这些图为理想化实施例的示意图。因而，由例如制造技术和/或公差引起的图示形状的变化是可能发生的。因此，这里描述的实施例不应被解释为仅限于这里示出的区域的特定形状，而是包括由例如制造引起的形状偏差在内。例如，图示或描述为平坦的区域可以通常具有粗糙和/或非线性的特征。而且，示出的锐角可以被倒圆。因此，附图所示的区域在本质上是示意性的，它们的形状并非要示出区域的精确形状，也不旨在限制本权利要求书的范围。
多个石墨烯层在现有技术中通常被称作石墨。然而，为方便起见，如这里使用的，“石墨烯”可以包括一层或多层石墨烯。因此，如这里使用的，石墨烯可以具有包括石墨烯的单层的多分层结构。
如这里所用的，“过渡金属”是元素周期表的3族至12族的元素。
根据实施例的热电材料包括异质层叠，该异质层叠包括热电无机化合物和石墨烯。
石墨烯具有高的导电性和迁移率。虽然不想被理论约束，但是将理解，因为石墨烯的高的导电性和迁移率，所以当石墨烯用于与热电无机化合物一起形成层叠时，由于石墨烯的优良的电特性可以提供改善的热电性质。
热电材料的性能可以使用由公式1定义的无量纲的热电品质因子ZT来评估：
公式1
ZT＝(S2σT)/k，
其中ZT是品质因子，S是塞贝克系数，σ是电导率，T是绝对温度，k是热导率。
如公式1中所示，为了增大热电材料的ZT，期望大的塞贝克效应和高的电导率(也就是，大的功率因子(S2σ))和低的热导率。
石墨烯具有蜂窝形状的二维平面结构，其中碳原子连接到彼此成六边形构造。石墨烯由于其高电荷迁移率而具有优良的电特性。关于石墨烯的热电特性，在平面外方向上(即，在垂直于石墨烯的平面结构的方向上)，声子的运动由于它们的散射而被阻挡。因此石墨烯在平面外方向上的热导率特性可以小于在平面内方向上(即，在石墨烯的平面结构内)。因此，当石墨烯的这样的平面内或平面外的特性被用于提供热电材料时，可以同时提供高电导率和低热导率。因此，热电材料(例如，包括具有石墨烯和热电无机化合物的异质层叠的热电元件)的热电性能可以比单独的热电无机化合物的热电性能更好。
热电材料可以包括热电无机化合物和石墨烯。热电材料可以为异质层叠的形式，并可以通过例如在具有平面结构的石墨烯上设置(例如，形成)热电无机化合物的膜而形成。层叠可以具有多层结构，该多层结构包括石墨烯和热电无机化合物的交替的层。层叠可以通过交替地堆叠石墨烯和热电材料而形成。多层的异质层叠的实施例在图1a中公开。图1a的层叠包括例如交替地堆叠三次的石墨烯1和热电无机化合物2。在实施例中，石墨烯1和热电无机化合物2可以交替地堆叠任何适合的次数，例如一次或两次至约100次。在实施例中，层叠包括约4层至约90层(具体地，约8层至约80层)的石墨烯和独立地约4层至约90层(具体地，约8层至约80层)的热电无机化合物。
用于热电材料的异质层叠中的石墨烯是通过共价结合多个碳原子而形成的多环芳香分子，其中共价结合的碳原子可以形成6元环作为重复单元。此外，石墨烯还可以包括5元环和/或7元环。因此，石墨烯可以是共价结合的碳原子(每个具有sp2杂化)的单层。如上所述，石墨烯可以是单层或包括多层的碳。例如，石墨烯可以具有1层至约300层，具体地约2层至约100层，更具体地约3层至约50层的碳。在多层石墨烯的情形下，虽然不想被理论约束，但是将理解，声子在层间界面处被散射。因此，可以在平面外方向上获得改善的热电性能。
此外，如果石墨烯是多层结构，则石墨烯可以具有各种堆叠结构。例如，堆叠结构可以具有AB堆叠结构或任意堆叠结构。与AB堆叠结构相比，任意堆叠结构在平面外方向上阻挡声子、载流子迁移率和电导率方面可以是有利的。
石墨烯可以通过各种制造方法制备，例如剥离工艺或生长工艺。
热电无机化合物设置(例如，堆叠或形成)在石墨烯(例如，通过剥离工艺或生长工艺制备的石墨烯)上，以形成异质层叠从而提供包含石墨烯的热电材料。热电无机化合物可以包括任何适合的热电无机化合物。例如，热电无机化合物可以包括从过渡金属、稀土元素、13族元素、14族元素、15族元素和16族元素中选择的至少一种。稀土元素可以是从Y、Ce和La等中选择的至少一种。过渡金属可以包括从Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ag和Re中选择的至少一种。13族元素可以包括从B、Al、Ga和In中选择的至少一种。14族元素可以包括从C、Si、Ge、Sn和Pb中选择的至少一种。15族元素可以包括从P、As、Sb和Bi中选择的至少一种，16族元素可以包括从S、Se和Te中选择的至少一种。
在实施例中，可以使用多种热电无机化合物，每个被独立地选择并且每个包括上面描述的一种或多种元素。
热电无机化合物可以包括例如从基于Bi-Te的化合物、基于Co-Sb的化合物、基于Pb-Te的化合物、基于Ge-Tb的化合物、基于Si-Ge的化合物、基于Bi-Sb-Te的化合物、基于Sb-Te的化合物、基于Sm-Co的化合物以及基于过渡金属硅化物的化合物中选择的至少一个。此外，热电无机化合物的电特性可以通过包括例如从过渡金属、稀土元素、13族元素、14族元素、15族元素和16族元素中选择的至少一种元素作为掺杂剂而改善。
基于Bi-Te的热电无机化合物的示例是基于(Bi,Sb)2(Te,Se)3的热电无机化合物。在实施例中，Sb和Se是掺杂剂。基于Co-Sb的热电无机化合物的示例是基于CoSb3的热电无机化合物。基于Sb-Te的热电无机化合物的示例是AgSbTe2和CuSbTe2。基于Pb-Te的热电无机化合物的示例是PbTe和(PbTe)mAgSbTe2，其中m为约0.5至约2，具体地约1。
异质层叠可以通过在石墨烯上直接堆叠热电无机化合物的膜而形成。可选地，热电无机化合物可以以膜的形式直接生长在石墨烯上。例如，热电无机化合物可以通过例如沉积而以膜的形式形成在石墨烯上，热电无机化合物膜可以具有例如纳米尺度的厚度，例如约0.1纳米(nm)至约1000nm的厚度，具体地约1nm至约800nm，更具体地约10nm至约600nm。此外，该膜的平面面积可以为该膜的截面面积的约5至约5000倍，具体地至少约100倍。沉积方法不受限制，可以是物理沉积方法诸如蒸发或溅射或者化学气相沉积(CVD)方法诸如金属有机CVD方法或氢化物蒸汽外延方法。
热电无机化合物可以具有多晶结构或单晶结构。
通过沉积形成的热电无机化合物可以生长为具有在石墨烯上的外延结构。通过外延生长，热电无机化合物可以设置(例如，堆叠)为具有与石墨烯的晶轴相同或基本上对准的晶向。此外，热电无机化合物的结构可以与石墨烯的结构配准。因此，当石墨烯具有多晶结构时，形成在其上的热电无机化合物也可以具有多晶结构。
当期望在石墨烯上的具有单晶结构的热电无机化合物时，可以使用剥离的热电无机化合物的纳米颗粒。可选地，带剥离(tape exfoliation)或超声散射剥离工艺可以用于形成具有单晶结构的热电无机化合物膜，然后热电无机化合物膜可以设置(例如，堆叠)在石墨烯上。
当热电无机化合物通过生长工艺以膜的形式设置在石墨烯上时，热电无机化合物在其与石墨烯的界面处可以具有选择的取向。由于石墨烯的晶体结构和设置在其上的热电无机化合物之间的相互作用，热电无机化合物可以具有通过石墨烯引导的晶体结构，并因此可以具有选择的取向。
设置在石墨烯上的热电无机化合物的晶向可以通过X射线衍射(XRD)测量，从XRD测量结果，可以确认热电无机化合物膜具有(00l)表面(其中l是1至99的整数)。
热电无机化合物膜的(00l)表面的晶向可以有助于在图1a中示出的平面外方向的各种物理性能。虽然不想被理论约束，但是将理解，因为设置在石墨烯上的热电无机化合物的膜具有选择的取向，所以其结晶特性和电子结构在具有金属性质的石墨烯和具有半导体性质的热电无机化合物之间的界面处改变。因此，塞贝克效应增大并且带电粒子的传输被促进以提供电导率和电荷迁移率的增加。此外，在石墨烯和热电无机化合物之间的界面处的声子散射被增强，从而使得能够控制(例如，减少)热导率。此外，因为热电无机化合物具有纳米尺度，所以可以提供量子限制效果，由于声子被限制在纳米膜(例如，提供声子玻璃电子晶体(PGEC)行为)，热导率可以降低。根据PGEC概念，传递热的声子运动被阻挡，载流子诸如电子或空穴的运动基本上不被妨碍，从而选择性地仅减小材料的热导率。
虽然不想要被理论约束，但是将理解，量子限制效应增大材料中的载流子的态密度以增大有效质量，从而增大塞贝克效应而不显著地改变电导率，破坏电导率和塞贝克效应之间的相互关系。PGEC概念能够用于阻挡传递热的声子流动并且基本上不防止载流子的流动，从而仅有效地减小热导率。
如以上进一步描述的，在图1a中示出的平面外方向是空间概念以区别具有平面结构的石墨烯的平面内方向。平面外方向能够对应于z轴方向，并可以垂直于x-y平面(由x-y轴限定)。热电无机化合物可以在平面外方向上堆叠。
石墨烯和热电无机化合物的异质层叠可以通过在石墨烯上堆叠热电无机化合物而获得。在实施例中，异质层叠可以具有超晶格结构。超晶格结构是通过顺序地交替堆叠石墨烯和热电无机化合物膜而形成的结构。此交替堆叠可以被进行以形成包括具有石墨烯层和热电无机化合物层的单位单元的异质层叠。异质层叠可以包括任何适合的数目的单位单元，例如1至约100个单位单元，具体地约2至约90个单位单元，每个包括石墨烯和热电无机化合物。在图1b中公开包括石墨烯和热电无机化合物的多个层的异质层叠的实施例，分别包括第一、第二和第三石墨烯层1A、1B和1C以及分别包括第一、第二和第三热电无机化合物层2、3和4。每个热电无机层的热电无机化合物可以被独立地选择，并可以包括从过渡金属、稀土元素、13族元素、14族元素、15族元素和16族元素中选择的至少一种，如以上进一步公开的。在实施例中，每层的热电无机化合物是相同的。
在实施例中，石墨烯和热电无机化合物的层可以形成周期性地重复的重复单元以形成超晶格结构。例如，在实施例中，异质层叠可以包括一起形成单位单元的第一石墨烯层和第一热电无机化合物层，并且多个单位单元可以周期性地重复以形成超晶格结构。单位单元可以包括任何适合的数目的层，例如约2至约100层(具体地约4至约90层)的石墨烯以及独立地约2至约100层(具体地约4至约90层)的热电无机化合物。此外，异质层叠可以包括任何适合的数目的单位单元，例如1至约1000个单位单元，具体地约2至约500个单位单元。因此，例如，在实施例中，异质层叠可以包括具有总共8层的两个单位单元，其中每个单位单元包括第一石墨烯层、第一热电无机化合物层、第二石墨烯层和第二热电无机层，其中第一和第二热电无机层是不同的。
在石墨烯和热电无机化合物的异质层叠中，p型或n型材料可以被用作热电无机化合物，并且石墨烯可以独立地用p掺杂剂或n掺杂剂掺杂。
石墨烯和热电无机化合物的异质层叠可以具有各种尺寸和厚度。例如，异质层叠的尺寸即平面面积可以是1平方毫米(mm2)至1平方米(m2)或更多，具体地1mm2至1平方厘米(cm2)，并可以大到1毫米(mm)×1mm或1厘米(cm)×1cm，或更大。
如上所述，石墨烯和热电无机化合物的异质层叠具有比单独热电无机化合物更好的热电性能。因此，异质层叠可以有益地应用于提供热电元件、热电模块或热电装置。
下面更详细地描述制备石墨烯和热电无机化合物的异质层叠的方法的示例。
首先，石墨烯形成在基板上，热电无机化合物的膜形成在其上以形成石墨烯和热电无机化合物的异质层叠。
在基板上形成石墨烯时，可以使用通过生长工艺或剥离工艺获得的石墨烯，其细节可以由本领域技术人员确定而不用过度的实验。例如，可以使用具有单晶或多晶结构的石墨烯或外延生长的石墨烯。石墨烯可以具有例如一层至约300层，具体地2层至约200层。
在剥离工艺中，作为制备石墨烯的方法的示例，石墨烯使用机械机构(例如，透明胶带)或氧化还原工艺从其中包括石墨烯的材料分离。这样的材料的示例是石墨或高定向热解石墨(HOPG)。
在制备石墨烯的生长工艺的示例中，包括在无机材料例如碳化硅中或吸附在其上的碳在高温生长在无机材料的表面上。可选地，碳源例如甲烷或乙烷分解在或吸附在催化剂层例如镍或铜膜上，然后冷却以使催化剂层的表面上的碳结晶而形成石墨烯。通过此方法形成的石墨烯可以具有1平方厘米(cm2)或更大的平面面积，例如约0.1cm2至约1平方米(m2)，并且其形状可以独立地选择。此外，构成石墨烯的层的数目可以通过选择基板、催化剂、催化剂的厚度、反应时间、冷却速率和反应气体的浓度而选择。因而，使用生长工艺形成的石墨烯可以具有优良的可再现性并可以具有大尺寸。生长工艺可以是现有技术中使用的任何适合的方法。
其上设置(例如形成)石墨烯的基板可以包括从无机基板和金属基板等中选择的至少一种，无机基板包括从Si基板、玻璃基板、GaN基板和硅石基板中选择的至少一种，金属基板包括从Ni、Co、Fe、Pt、Pd、Au、Al、Cr、Cu、Mn、Mo、Rh、Ir、Ta、Ti、W、U、V和Zr中选择的至少一种。
在石墨烯形成在如上所述的基板上之后，热电无机化合物的膜可以设置(例如堆叠)在石墨烯上。如以上所述的，热电无机化合物的膜可以例如通过从微粒热电无机化合物剥落膜或通过在石墨烯上直接生长热电无机化合物膜而形成。
当热电无机化合物的层通过沉积形成在石墨烯上时，形成的热电无机化合物的膜的厚度和/或晶体结构可以通过适当地选择沉积条件而选择。当通过外延生长提供时，热电无机化合物可以设置为具有与石墨烯的晶轴相同的晶向或与石墨烯的晶轴基本上对准的晶向，热电无机化合物可以与石墨烯配准。
包括石墨烯和热电无机化合物的异质层叠提供改善的热电性能并可以适于用作热电材料。热电元件可以通过模制制造，或例如通过切割包括石墨烯和热电无机化合物的异质层叠的热电材料来制造。热电元件可以是p型或n型热电元件。热电元件指的是其可以通过将热电材料形成为选择的形状例如矩形形状而形成的结构。
此外，热电元件可以连接到电极，当提供电流时，可以发生冷却效果。此外，热电元件可以是由于温差而产生电力的部件。
图2是根据示范性实施例的包括热电元件的热电模块的实施例的示意图。参照图2，顶电极12和底电极22分别设置(例如，图案化)在顶绝缘衬底11和底绝缘衬底21上，顶电极12和底电极22接触p型热电元件15和n型热电元件16。顶电极12和底电极22通过引线电极24连接到热电元件的外部。
顶绝缘衬底11和底绝缘衬底21可以包括从砷化镓(GaAs)、蓝宝石、硅、和石英中选择的至少一种。顶电极12和底电极22可以包括从铜、铝、镍、金和钛中选择的至少一种，并且其尺寸可以被独立地选择。用于顶电极12和底电极22的图案化方法可以是现有技术中已知的各种图案化方法中的任一种，并可以是例如剥离半导体工艺、沉积方法或光刻方法。
根据示范性实施例，在如图3和图4所示的热电模块中，第一电极或第二电极可以暴露于热源，可以电连接到电源，或可以电连接到热电模块的外部，例如消耗或存储电力的电力设备(例如，电池)。
在下文，将参照示例更详细地描述实施例。本公开的范围不应当限于此。
示例1
通过大气压力CVD获得的具有1厘米(cm)×1cm的尺寸的石墨烯的单层被转移在氧化的高阻p掺杂Si晶片上，该硅晶片具有1.2cm×1.2cm的尺寸并包括300纳米(nm)的SiO2层。
石墨烯的单层使用5标准立方厘米每分钟(sccm)的CH4气体、10sccm的H2气体和1000sccm的Ar气体在1060℃的温度生长在Cu箔(99.9％的纯度，75微米(μm)的厚度)上。生长的石墨烯使用聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)(MicroChem，电子束抗蚀剂，950k C4)被转移在Si/SiO2(500μm/300nm)基板上。
作为热电无机化合物的Sb2Te3通过溅射在石墨烯上形成至10nm的厚度。在溅射期间，晶片旋转速度是每分钟50转(RPM)，晶片温度是200℃，压力被维持在3毫托(mTorr)，并使用Ar等离子体。作为靶材料，使用Sb2Te3合金，并使用30瓦特(W)的功率。
在溅射之前，石墨烯的一部分用聚酰胺膜和聚四氟乙烯(PTFE)遮蔽使得热电无机化合物不沉积在石墨烯的被遮蔽部分上。
比较例1
作为热电无机化合物的Sb2Te3通过溅射在氧化的高阻p掺杂硅晶片上形成至10nm的厚度，该硅晶片具有1.2cm×1.2cm的尺寸并包括300nm的SiO2层。在溅射期间，晶片旋转速度是50rpm，晶片温度是200℃，压力被维持在3mTorr，并使用Ar等离子体。作为靶材料，使用Sb2Te3合金，并使用30瓦特(W)的功率。
在溅射之前，晶片的一部分用聚酰胺膜和聚四氟乙烯(PTFE)遮蔽使得热电无机化合物不沉积在石墨烯的被遮蔽部分上。
实验示例1∶XRD测试
对根据示例1制备的异质层叠进行X射线衍射(XRD)分析，确认异质层叠具有(006)、(009)、(0015)和(0018)晶面。从这些结果，确认异质层叠具有在平面外方向(即，垂直于层叠的方向)上的取向。
实验示例2∶电导率测量(在平面内方向上和在平面外方向上)
根据示例1和比较例1制备的异质层叠的电导率根据范德堡(van der Pauw)而测量，如图5所示。参照图5，石墨烯1和热电无机化合物膜2堆叠在Si/SiO2基板3上，石墨烯1的部分被暴露。四个探针11安置在石墨烯1的暴露部分和热电无机化合物膜2上以测量电导率。
通过此测量方法，平面内方向(基础平面)和平面外方向的结合电导率被测量。结果在表1中示出。
实验示例3∶电导率测量(在平面内方向上)
电导率以与实验示例2相同的方式侧量，除了四个探针11都位于热电无机化合物膜2上之外。
通过此测量方法，测量在平面内方向(基础平面)上的电导率。
实验示例4∶塞贝克效应测量(在平面内方向上和在平面外方向上)
根据示例1和比较例1制备的异质层叠的塞贝克效应根据范德堡而测量，如图5所示。
参照图5，石墨烯1和热电无机化合物膜2堆叠在Si/SiO2基板3上，石墨烯1的部分被暴露。四个探针11安置在石墨烯1的暴露部分和热电无机化合物膜2上以测量塞贝克效应。
当使用此测量方法时，测量平面内方向(基础平面)和平面外方向的结合的塞贝克效应。
实验示例5∶塞贝克效应测量(平面内方向)
塞贝克效应以与实验示例4相同的方式侧量，除了四个探针11都位于热电无机化合物膜2上之外。
当使用此测量方法时，测量在平面内方向(基础平面)上的塞贝克效应。
结果在下面的表1中示出。
表1
[表1]
S/m是西门子每米；μV/K是微伏每开尔文，W/K2cm是瓦特/开尔文的平方-厘米。
如表1所示，与比较例1的热电无机化合物相比，根据示例1制备的石墨烯和热电无机化合物的异质层叠具有增大的平面内电导率、塞贝克效应和功率因子。当平面内方向和平面外方向一起被测量时，电导率、塞贝克效应和功率因子比当仅存在平面内方向时增大得更多。
如上所述，根据公开的实施例的热电材料具有增大的塞贝克效应和电导率并因此具有改善的热电转换效率。热电材料可以用于提供热电元件、热电模块或热电装置，并可以有益地应用于冷却装置诸如无致冷剂的电冰箱或空气调节器中，或用于废热发电、热电原子能发电，例如用于飞行器或空间用途，或用于微冷却***。
应当理解，这里描述的示范性实施例应当仅以描述性的含义理解，而不是为了限制的目的。对每个实施例内的特征、优点或方面的描述应该通常被认为可用于其他的实施例中的其他类似的特征、优点或方面。

Claims (27)

1.一种异质层叠，包括：
石墨烯；和
设置在所述石墨烯上的热电无机化合物，其中所述热电无机化合物包括从基于Bi-Te的化合物、基于Co-Sb的化合物、基于Pb-Te的化合物、基于Ge-Tb的化合物、基于Bi-Sb-Te的化合物、基于Sb-Te的化合物、基于Sm-Co的化合物以及基于过渡金属硅化物的化合物中选择的至少一个，并且
其中所述异质层叠包括所述石墨烯和所述热电无机化合物的多个交替的层。
2.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述石墨烯包括2层至100层。
3.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述石墨烯具有随机堆叠的结构。
4.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述石墨烯和所述热电无机化合物的多个交替的层包括包含第一热电无机化合物的第一热电层和包含第二热电无机化合物的第二热电层，其中所述第一热电层和第二热电层是不同的。
5.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述石墨烯和所述热电无机化合物的多个交替的层包括2层至100层的石墨烯和2层至100层的所述热电无机化合物。
6.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述异质层叠具有超晶格结构。
7.如权利要求6所述的异质层叠，其中所述超晶格结构的每个单位单元包括所述石墨烯和所述热电无机化合物的多个交替的层。
8.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述热电无机化合物是p型半导体。
9.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述热电无机化合物为膜的形式。
10.如权利要求9所述的异质层叠，其中所述膜具有为截面面积的至少100倍的平面面积。
11.如权利要求9所述的异质层叠，其中所述膜具有0.1纳米至1000纳米的厚度。
12.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述热电无机化合物具有多晶结构。
13.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述热电无机化合物具有单晶结构。
14.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述热电无机化合物的晶向对应于所述石墨烯的晶向。
15.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述热电无机化合物是通过所述石墨烯外延的。
16.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述热电无机化合物具有(00L)表面，其中L是1到99的整数。
17.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述热电无机化合物具有与所述石墨烯的平面外方向对准的晶向。
18.如权利要求1所述的异质层叠，其中所述热电无机化合物包括从Bi-Te化合物、Co-Sb化合物、Pb-Te化合物、Ge-Tb化合物、Bi-Sb-Te化合物、Sb-Te化合物和Sm-Co化合物中选择的至少一种。
19.一种热电模块，包括：
第一电极；
第二电极；以及
热电元件，插设在所述第一电极和所述第二电极之间，其中所述热电元件包括异质层叠，所述异质层叠包括石墨烯和设置在所述石墨烯上的热电无机化合物，其中所述热电无机化合物包括从基于Bi-Te的化合物、基于Co-Sb的化合物、基于Pb-Te的化合物、基于Ge-Tb的化合物、基于Bi-Sb-Te的化合物、基于Sb-Te的化合物、基于Sm-Co的化合物以及基于过渡金属硅化物的化合物中选择的至少一个，并且
其中所述异质层叠包括所述石墨烯和所述热电无机化合物的多个交替的层。
20.一种热电装置，包括：
热源；和
热电模块，包括第一电极、第二电极以及插设在所述第一电极和所述第二电极之间的热电元件，
其中所述热电元件包括异质层叠，所述异质层叠包括石墨烯和设置在所 述石墨烯上的热电无机化合物，其中所述热电无机化合物包括从基于Bi-Te的化合物、基于Co-Sb的化合物、基于Pb-Te的化合物、基于Ge-Tb的化合物、基于Bi-Sb-Te的化合物、基于Sb-Te的化合物、基于Sm-Co的化合物以及基于过渡金属硅化物的化合物中选择的至少一个，并且
其中所述异质层叠包括所述石墨烯和所述热电无机化合物的多个交替的层。
21.一种制造异质层叠的方法，该方法包括：
在基板上设置石墨烯；以及
在所述石墨烯上设置热电无机化合物以制造所述异质层叠，其中所述异质层叠包括石墨烯和设置在所述石墨烯上的热电无机化合物，其中所述热电无机化合物包括从基于Bi-Te的化合物、基于Co-Sb的化合物、基于Pb-Te的化合物、基于Ge-Tb的化合物、基于Bi-Sb-Te的化合物、基于Sb-Te的化合物、基于Sm-Co的化合物以及基于过渡金属硅化物的化合物中选择的至少一个，并且
其中所述异质层叠包括所述石墨烯和所述热电无机化合物的多个交替的层。
22.如权利要求21所述的方法，其中设置所述石墨烯包括在所述基板上形成所述石墨烯。
23.如权利要求21所述的方法，其中设置所述石墨烯包括在一表面上形成所述石墨烯、从所述表面剥离所述石墨烯以及将剥离的石墨烯沉积在所述基板上。
24.如权利要求21所述的方法，其中设置所述热电无机化合物包括在所述石墨烯上外延生长所述热电无机化合物。
25.如权利要求21所述的方法，其中设置所述热电无机化合物包括在一表面上形成所述热电无机化合物、从所述表面剥离所述热电无机化合物以及将剥离的热电无机化合物沉积在所述石墨烯上。
26.如权利要求21所述的方法，其中所述石墨烯具有随机堆叠的结构。
27.一种制造热电模块的方法，该方法包括：
将热电元件插设在第一电极和第二电极之间以制造热电模块，所述热电元件包括异质层叠，所述异质层叠包括石墨烯和设置在所述石墨烯上的热电无机化合物，
其中所述热电无机化合物包括从基于Bi-Te的化合物、基于Co-Sb的化合物、基于Pb-Te的化合物、基于Ge-Tb的化合物、基于Bi-Sb-Te的化合物、基于Sb-Te的化合物、基于Sm-Co的化合物以及基于过渡金属硅化物的化合物中选择的至少一个，并且
其中所述异质层叠包括所述石墨烯和所述热电无机化合物的多个交替的层。
CN201280070771.7A 2011-12-30 2012-12-28 包括石墨烯的异质层叠以及包括该异质层叠的热电材料、热电模块和热电装置 Active CN104137282B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110147414A KR101956278B1 (ko) 2011-12-30 2011-12-30 그래핀 함유 복합 적층체, 이를 포함하는 열전재료, 열전모듈과 열전 장치
KR10-2011-0147414 2011-12-30
PCT/KR2012/011775 WO2013100716A1 (en) 2011-12-30 2012-12-28 Heterogeneous laminate including graphene, and thermoelectric material, thermoelectric module, and thermoelectric apparatus including the heterogeneous laminate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104137282A CN104137282A (zh) 2014-11-05
CN104137282B true CN104137282B (zh) 2017-02-22

Family

ID=48693871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280070771.7A Active CN104137282B (zh) 2011-12-30 2012-12-28 包括石墨烯的异质层叠以及包括该异质层叠的热电材料、热电模块和热电装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9070824B2 (zh)
EP (1) EP2798678B1 (zh)
JP (2) JP2015507846A (zh)
KR (1) KR101956278B1 (zh)
CN (1) CN104137282B (zh)
WO (1) WO2013100716A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104934526B (zh) * 2015-06-11 2017-08-29 上海电力学院 一种可弯曲折叠的异质柔性热电转换器件

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102065111B1 (ko) * 2012-09-05 2020-01-10 삼성전자주식회사 방열-열전 핀, 이를 포함하는 열전모듈 및 열전장치
KR102046099B1 (ko) * 2012-12-31 2019-11-19 삼성전자주식회사 열전재료 및 이를 포함하는 열전소자
GB201302556D0 (en) * 2013-02-14 2013-03-27 Univ Manchester Thermoelectric materials and devices
CN103762301A (zh) * 2014-01-26 2014-04-30 海安县申菱电器制造有限公司 一种内电极为缠绕在绝缘管上的金属线的热电转换器件
US9064698B1 (en) 2014-03-30 2015-06-23 International Business Machines Corporation Thin-film gallium nitride structures grown on graphene
WO2015163178A1 (ja) * 2014-04-25 2015-10-29 富士フイルム株式会社 熱電変換素子および熱電変換素子の製造方法
KR101636908B1 (ko) * 2014-05-30 2016-07-06 삼성전자주식회사 신축성 열전 복합체 및 이를 포함하는 열전소자
JP6348000B2 (ja) * 2014-06-26 2018-06-27 公立大学法人大阪府立大学 熱電変換素子
CN104979464B (zh) * 2015-06-11 2017-09-29 上海电力学院 一种基于石墨烯异质结的柔性热电转换器件
GB201510761D0 (en) 2015-06-18 2015-08-05 Imp Innovations Ltd 2-dimensional carbon material
US10299407B2 (en) 2015-06-29 2019-05-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Differently oriented layered thermal conduit
CN107949923B (zh) 2015-09-04 2021-05-28 中弥浩明 热电转换元件及热电转换模块
JP2017085068A (ja) * 2015-10-30 2017-05-18 章道 中條 熱エネルギーを電気エネルギーに変換して発電する熱電発電システム。
CN105722375B (zh) * 2016-01-29 2018-03-06 白德旭 一种石墨烯散热装置及其制备方法
CN108028305A (zh) * 2016-03-23 2018-05-11 北京山沃新能源科技有限公司 热电转换模块、新型内燃机、新型电机及发电方法
TWI676305B (zh) * 2016-11-11 2019-11-01 優材科技有限公司 熱電材料結構
RU2628676C1 (ru) * 2016-11-25 2017-08-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Термоэлектрический элемент
AU2018228169B2 (en) * 2017-03-03 2021-03-25 Hiroaki Nakaya Thermoelectric conversion module provided with photothermal conversion substrate
CN107093663B (zh) * 2017-04-11 2019-09-27 上海交通大学 可编辑超薄纵向多层串联结构热电薄膜和热电器件单元
US20180330842A1 (en) * 2017-05-15 2018-11-15 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Layered metal-graphene-metal laminate structure
CN108987559B (zh) * 2018-06-28 2022-06-21 江苏师范大学 一种基于石墨烯材料的集成电路热管理***
CN110364615B (zh) * 2019-07-18 2023-05-05 香港理工大学 一种氧化石墨烯/二硫化钼复合热电材料及其制备方法
TWI703921B (zh) * 2019-10-01 2020-09-01 十銓科技股份有限公司 散熱裝置
CN110763344B (zh) * 2019-10-30 2021-04-09 广东先导稀材股份有限公司 一种GaN基光热探测薄膜元件
CN111304622B (zh) * 2020-04-03 2021-07-20 河南农业大学 采用离子辅助交替沉积可控制备超晶格Sb-Te/Bi-Sb-Te多层薄膜的方法
CN112040741A (zh) * 2020-09-07 2020-12-04 中国科学院广州能源研究所 一种高热流发热元件散热冷却装置
WO2023119961A1 (ja) * 2021-12-22 2023-06-29 国立研究開発法人産業技術総合研究所 電子／光デバイス及びその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100550450C (zh) * 2004-12-07 2009-10-14 丰田技术中心美国公司 热电材料及其形成方法和热电器件

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7342170B2 (en) * 2001-12-12 2008-03-11 Hi-Z Technology, Inc. Thermoelectric module with Si/SiC and B4 C/B9 C super-lattice legs
EP2423991B1 (en) 2007-02-02 2013-04-17 Nextreme Thermal Solutions, Inc. Methods of depositing epitaxial thermoelectric films having reduced crack and/or surface defect densities
KR101631043B1 (ko) * 2007-08-21 2016-06-24 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 고성능 열전 속성을 갖는 나노구조체
JP2009147145A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Toyota Motor Corp 熱電変換素子
KR101501599B1 (ko) * 2008-10-27 2015-03-11 삼성전자주식회사 그라펜 시트로부터 탄소화 촉매를 제거하는 방법 및 그라펜시트의 전사 방법
JP5293748B2 (ja) * 2008-12-26 2013-09-18 富士通株式会社 熱電変換素子及びその製造方法並びに電子機器
JP2010192780A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Fujitsu Ltd 熱電変換素子
TW201042789A (en) 2009-04-02 2010-12-01 Basf Se Thermoelectric material coated with a protective layer
JP2011043142A (ja) * 2009-08-24 2011-03-03 Sumitomo Chemical Co Ltd エンジン
US8187955B2 (en) * 2009-08-24 2012-05-29 International Business Machines Corporation Graphene growth on a carbon-containing semiconductor layer
EP2489520B1 (en) * 2009-10-16 2019-01-09 Graphene Square Inc. Roll-to-roll transfer method of graphene, graphene roll produced by the method, and roll-to-roll transfer equipment for graphene
US9306099B2 (en) * 2009-12-01 2016-04-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Material including graphene and an inorganic material and method of manufacturing the material
KR20110078179A (ko) * 2009-12-30 2011-07-07 삼성전자주식회사 열전 터치 센서
KR101680763B1 (ko) * 2010-03-31 2016-11-29 삼성전자주식회사 열전재료, 이를 포함하는 열전모듈과 열전장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100550450C (zh) * 2004-12-07 2009-10-14 丰田技术中心美国公司 热电材料及其形成方法和热电器件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Binding Graphene Sheets Together Using Silicon:Graphene/Silicon Superlattice";Yong Zhang等;《NANOSCALE RESEARCH LETTERS》;20100213;第79卷(第5期);第805-808页 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104934526B (zh) * 2015-06-11 2017-08-29 上海电力学院 一种可弯曲折叠的异质柔性热电转换器件

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017123494A (ja) 2017-07-13
WO2013100716A1 (en) 2013-07-04
US20130167897A1 (en) 2013-07-04
EP2798678A4 (en) 2015-09-02
EP2798678B1 (en) 2017-09-06
KR20130078454A (ko) 2013-07-10
JP2015507846A (ja) 2015-03-12
CN104137282A (zh) 2014-11-05
JP6300981B2 (ja) 2018-03-28
KR101956278B1 (ko) 2019-03-11
EP2798678A1 (en) 2014-11-05
US9070824B2 (en) 2015-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104137282B (zh) 包括石墨烯的异质层叠以及包括该异质层叠的热电材料、热电模块和热电装置
Ma et al. Review of experimental approaches for improving zT of thermoelectric materials
KR100933967B1 (ko) 포논 차단 전자 투과 소형 구조물
US9219215B1 (en) Nanostructures having high performance thermoelectric properties
US8044294B2 (en) Thermoelectric materials and devices
KR101482598B1 (ko) 열전재료, 그 제조방법, 및 그것을 사용한 열전 변환 모듈
CA2652209A1 (en) Thermoelectric nanotube arrays
KR20140103764A (ko) 그래핀 함유 복합 적층체, 그 제조방법, 이를 포함하는 열전재료 및 열전모듈과 열전 장치
US8961810B2 (en) SiGe matrix nanocomposite materials with an improved thermoelectric figure of merit
EP3750195A1 (en) Thermoelectric devices based on nanophononic metamaterials
Dawahre et al. Lone-Electron-Pair Micelles Strengthen Bond Anharmonicity in MnPb16Sb14S38 Complex Sulfosalt Leading to Ultralow Thermal Conductivity
US20140373891A1 (en) Thermoelectric structure, and thermoelectric device and thermoelectric apparatus including the same
Tervo et al. State-of-the-art of thermoelectric materials processing
CN101969096B (zh) 纳米结构热电材料、器件及其制备方法
Wang et al. Recent advances in the growth of Bi–Sb–Te–Se thin films
Sifi et al. Comparison between the thermoelectric properties of new materials: The alloy of iron, vanadium, tungsten, and aluminum (Fe2V0. 8W0. 2Al) against an oxide such as NaCO2O4
JP2011134745A (ja) 熱電粉体とこれを用いた熱電変換素子並びに熱電変換モジュール
KR102065111B1 (ko) 방열-열전 핀, 이를 포함하는 열전모듈 및 열전장치
Kumari et al. A Review on Recent Enhancement in Thermoelectric Properties in Telluride Compounds
Zhou et al. Nanocomposite materials for thermoelectric energy conversion: A brief survey of recent patents
Tong et al. Thermoelectric cooling through thermoelectric materials
Yang et al. Symposium N: Materials and Devices for Thermal-to-Electric Energy Conversion
Stein Growth and characterization of metal silicides/SiGe-based quantum dots superlattices for thermoelectric applications
Koukharenko et al. Micro and nanotechnologies for thermoelectric generators

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant