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公开(公告)号：CN107425063B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201710556123.7
申请日：2017-07-10
Applicant: 东南大学
IPC: H01L29/778 , H01L23/38
Abstract: 本发明公开了一种面向物联网的具有热电转换功能的砷化镓基HEMT器件，包括：在传统HEMT的源区、栅区、漏区的金属电极层四周，制作一层二氧化硅层，进行电隔离，同时作为制作热电偶的基准面；在二氧化硅层上，分别围绕源极、栅极和漏极布置12个由热电偶金属臂和热电偶砷化镓臂组成的热电偶，并通过金属连线依次串联，形成三个热电偶模块；热电偶的一端靠近所在模块的电极，其另一端远离所在模块的电极。本发明结构简单，加工方便，节能环保，根据塞贝克效应，通过环绕摆放的热电偶实现热电能量转换的同时有效缓解了HEMT器件的散热问题，且通过塞贝克压差也可以检测热耗散功率的大小，具有良好的经济实用价值。
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公开(公告)号：CN108512488A
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201810208215.0
申请日：2018-03-14
Applicant: 东南大学
IPC: H02S10/30 , H01L31/072 , H01L31/0224 , H01L35/28 , B81B7/02
CPC classification number: Y02E10/50 , H02S10/30 , B81B7/02 , H01L31/022441 , H01L31/072 , H01L35/28
Abstract: 本发明的射频收发机中长条型热电与PN结纳米光电集成发电机，衬底为N型硅片，制作有绒面、氧化铝膜、光电P型掺杂区、光电N型掺杂区、SiO2隔离层和光电电极，其中光电电极如图2所示进行连接，然后制备了第一氮化硅隔离层，用于隔离热电光电。热电式发电机的主要单元为热电堆，热电堆是由一系列的P型多晶硅纳米线簇和N型多晶硅纳米线簇构成的，溅射一层金属Ti/Au层作为热电堆电极，串联得到热电堆结构。本发电机实现了对太阳光能和射频收发组件工作时产生的热能的转化，热电光电集成能量收集，实现了跨能域的能量转换，采用的硅纳米的热导率远低于传统体材料，可以一边维持电子运输，一边抑制热量输送，从而提高了热电发电效率。
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公开(公告)号：CN108447971A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810208062.X
申请日：2018-03-14
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明的用于微控制器的垂直方柱型纳米热电发电机，衬底为N型硅片，制作有热电堆的下电极，聚酰亚胺隔热层，热电堆的P型臂，热电堆的N型臂，热电堆的上电极，第一氮化硅隔离层，散热板。其中，热电堆的上下电极将热电堆的P型臂与N型臂进行串联，具体地，热电堆是由一系列的P型多晶硅纳米线簇和N型纳米线簇构成的，本发电机采用的硅纳米的热导率远低于传统体材料，提高了热电发电效率，通过热电转换对微控制器产生的热耗损功率进行回收，又因方柱型较低的内阻实现较大的功率输出，输出功率可达微瓦和毫瓦量级,能满足不少微系统的供电需求，尤其是微控制器附近的低功耗设备。
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公开(公告)号：CN107425816A
公开(公告)日：2017-12-01
申请号：CN201710556421.6
申请日：2017-07-10
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提供一种面向物联网的具有自供电功能的LDMOS管放大器，包括具有热电转换功能的LDMOS放大管、电阻、电容、稳压电路和大电容充电电池。在传统的LDMOS放大管上生长二氧化硅层，在LDMOS放大管的源漏栅上各制作12个由金属Al型热电臂和多晶硅N型热电臂组成的热电偶，用金属连线将其串联，留下两个电极作为塞贝克电压输出极“+”极和“-”极。信号通过隔直电容C1输入到LDMOS放大器的栅极，电阻R1和R2构成偏置，LDMOS放大器的源极通过R3接地，放大后的信号通过LDMOS放大器的漏极输出；将塞贝克电压的“-”电极接地，“+”电极接稳压电路和大电容。根据Seebeck效应，LDMOS放大器将自身工作时产生的废热回收转换成电能，进行电能存储和自供电，增强散热性能的同时延长使用寿命。
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公开(公告)号：CN107404295A
公开(公告)日：2017-11-28
申请号：CN201710555905.9
申请日：2017-07-10
Applicant: 东南大学
IPC: H03F3/16 , H01L29/778 , H01L21/335 , H02J7/32
Abstract: 本发明提出一种面向物联网的具有自供电功能的HEMT管放大器,包括：面向物联网的GaAs基具有热电转换功能的HEMT放大管、电阻、电容、稳压电路和大电容充电电池。面向物联网的具有热电转换功能的HEMT放大管在传统的HEMT源漏栅的金属电极四周制作一层氧化硅层，上面各制作12个由热电偶金属臂和热电偶砷化镓臂组成的热电偶，用金属Au将其串联，留下两个热电偶电极作为塞贝克电压输出极“+”极和“-”极。将塞贝克电压的“-”极接地，“+”极输出到稳压电路和大电容充电电池。根据Seebeck效应，HEMT放大管将自身工作时产生的废热回收转换成电能，进行电能存储和自供电，增强散热性能的同时延长使用寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107359152A
公开(公告)日：2017-11-17
申请号：CN201710556125.6
申请日：2017-07-10
Applicant: 东南大学
IPC: H01L23/544 , H01L23/38 , H01L29/812
CPC classification number: H01L29/812 , H01L22/34 , H01L23/38
Abstract: 本发明提供的一种面向物联网的砷化镓基具有热电转换功能的MESFET器件，主要包括MESFET和热电偶。MESFET选择半绝缘的GaAs作为衬底，通过GaAs工艺和MEMS表面微机械加工实现具有能量转换功能的MESFET。在源漏栅的金层四周制作一层二氧化硅，化学机械抛光后，制作热电偶的金属Au型热电臂和砷化镓型热电臂，蒸金连接两种热电偶臂，将源漏栅的热电偶电极进行金属连线，留下两个热电偶电极作为塞贝克电压的输出极。该砷化镓基具有热电转换功能的MESFET器件根据塞贝克效应，可以将器件工作产生的热能转换为电能，实现能量收集的同时缓解了散热问题。通过检测输出塞贝克电压的大小来实现对热耗散功率大小的检测。
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公开(公告)号：CN107395177B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201710555920.3
申请日：2017-07-10
Applicant: 东南大学
IPC: H03K17/14 , H01L29/812 , H01L21/338 , H01L35/32 , H01L35/34
Abstract: 本发明的面向物联网的具有自供电功能的MESFET管放大器，包括具有热电转换功能的MESFET放大管、电阻、电容、稳压电路和大电容充电电池。在传统的MESFET放大管上生长一层二氧化硅层，在MESFET放大管的源漏栅上各制作12个由热电偶金属臂和热电偶砷化镓臂组成的热电偶，用金属连线Au将其串联，留下两个电极作为塞贝克电压输出极“+”极和“‑”极。信号通过隔直电容C1输入到MESFET放大管的栅极，电阻R1和电阻R2构成偏置，源极通过电阻R3接地，放大后的信号通过MESFET放大管的漏极输出；将塞贝克电压的“‑”电极接地，“+”电极接稳压电路和大电容。根据Seebeck效应，MESFET放大器将自身工作时产生的废热回收转换成电能，进行电能存储和自供电，增强其散热性能的同时延长了使用寿命。
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公开(公告)号：CN108511592A
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201810208239.6
申请日：2018-03-14
Applicant: 东南大学
CPC classification number: Y02E10/50 , H01L35/325 , B81B7/02 , B82Y30/00 , H01L31/0475 , H02N2/18 , H02S10/30
Abstract: 本发明的基于纳米薄膜矩形偶阵列和超晶格光电结构的微纳发电机，衬衬底为N型硅片，制备有非晶硅(a-Si)薄膜、绒面和背电结结构，正负电极如图3所示连接，再制备了第一氮化硅隔离层，用于隔离热电光电。本发电机的热电部分由热电堆单元组成，热电堆单元是由P型热电臂和N型热电臂构成的，热电臂采用周期性的纳米硅多层薄膜，通过溅射一层金属Ti/Au层串联P型和N型热电臂，串联得到热电堆单元结构。本发电机可同时收集射频收发组件产生的废热和环境中的光照，采用的硅纳米的热导率远低于传统体材料，可以实现一边维持电子运输，一边抑制热量输送，从而极大的提高了热电发电效率，在热电发电实用化上具有重要意义。
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公开(公告)号：CN107404290A
公开(公告)日：2017-11-28
申请号：CN201710556409.5
申请日：2017-07-10
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提供的一种面向物联网的具有自供电功能的LDMOS功率放大器，包括面向物联网的具有热电转换功能的LDMOS功率管、电阻、电容、稳压电路和大电容。信号通过隔直电容C1输入到LDMOS功率管的栅极，电阻R1和R2构成偏置，LDMOS功率管的源极通过R3接地，放大后的信号通过LDMOS功率管的漏极输出。LDMOS功率管包括若干个LDMOS单管，每个LDMOS单管上有一层二氧化硅绝缘层，在绝缘层上围绕LDMOS源漏栅各制作12个热电偶，用金属连线将其串联，留下两个热电偶电极作为塞贝克电压输出极“+”极和“-”极。将塞贝克电压的“-”电极接地，“+”电极接稳压电路和大电容。根据Seebeck效应，将工作时产生的废热回收转换成电能，进行电能存储和自供电，增强散热性能的同时延长了使用寿命。
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公开(公告)号：CN107395177A
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201710555920.3
申请日：2017-07-10
Applicant: 东南大学
IPC: H03K17/14 , H01L29/812 , H01L21/338 , H01L35/32 , H01L35/34
Abstract: 本发明的面向物联网的具有自供电功能的MESFET管放大器，包括具有热电转换功能的MESFET放大管、电阻、电容、稳压电路和大电容充电电池。在传统的MESFET放大管上生长一层二氧化硅层，在MESFET放大管的源漏栅上各制作12个由热电偶金属臂和热电偶砷化镓臂组成的热电偶，用金属连线Au将其串联，留下两个电极作为塞贝克电压输出极“+”极和“-”极。信号通过隔直电容C1输入到MESFET放大管的栅极，电阻R1和电阻R2构成偏置，源极通过电阻R3接地，放大后的信号通过MESFET放大管的漏极输出；将塞贝克电压的“-”电极接地，“+”电极接稳压电路和大电容。根据Seebeck效应，MESFET放大器将自身工作时产生的废热回收转换成电能，进行电能存储和自供电，增强其散热性能的同时延长了使用寿命。
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