Enhanced interface thermoelectric coolers

Details Enhanced interface thermoelectric coolers Enhanced interface thermoelectric coolers

H - Electricity

01

L

H01L 35/04 (2006.01) H01L 35/16 (2006.01) H01L 35/30 (2006.01) H01L 35/32 (2006.01)

Patent

CA 2427427

A thermoelectric device with enhanced structured interfaces for improved cooling efficiency is provided. In one embodiment, the thermoelectric device includes a first thermoelement comprising a superlattice of p-type thermoelectric material and a second thermoelement comprising superlattice of n-type thermoelectric material. The first and second thermoelements are electrically coupled to each other. The planer surface of the first thermoelement is proximate to, without necessarily being in physical contact with, a first array of electrically conducting tips at a discrete set of points such that electrical conduction between the planer surface of the first thermoelement and the first array of electrically conducting tips is facilitated while thermal conductivity between the two is retarded. A planer surface of the second thermoelement is proximate to, without necessarily being in physical contact with, a second array of electrically conducting tips at a discrete set of points such that electrical conduction between the electrically conducting tips and the planer surface of the second thermoelement is facilitated while thermal conduction between the two is retarded. The electrically conducting tips are coated with a material that has the same Seebeck coefficient as the material of the nearest layer of the superlattice to the tip.

L'invention concerne un dispositif thermoélectrique comprenant des interfaces structurées améliorées de manière à présenter une efficacité de refroidissement améliorée. Dans un mode de réalisation, le dispositif thermoélectrique comprend un premier thermoélément renfermant un super réseau de matériau thermoélectrique de type p et un second thermoélément renfermant un super réseau de matériau thermoélectrique de type n. Les premier et second thermoéléments sont électriquement couplés les uns aux autres. La surface plane du premier thermoélément est située à proximité d'un premier réseau de pointes électriquement conductrices, sans nécessairement être en contact physique avec celui-ci, au niveau d'un ensemble distinct de points, de manière qu'une conduction électrique entre la surface plane du premier thermoélément et le premier réseau de pointes électriquement conductrices soit facilitée alors que la conductivité thermique entre ces deux éléments est retardée. Une surface plane du second thermoélément est située à proximité d'un second réseau de pointes électriquement conductrices, sans nécessairement être en contact physique avec celui-ci, au niveau d'un ensemble distinct de points, de manière que la conduction électrique entre les pointes électriquement conductrices et la surface plane du second thermoélément soit facilitée alors qu'une conduction thermique entre ces deux éléments est retardée. Les pointes électriquement conductrices sont revêtues d'un matériau possédant le même coefficient Seebeck que le matériau de la couche la plus proche du super réseau vers la pointe.

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Profile ID: LFCA-PAI-O-1988013