一种MEMS热电制冷器的设计

作者：廖波; 孔德文; 陈旻; 李娜; 刘强热电制冷器微电子机械系统热电臂

摘要：研究一种基于MEMS工艺的微型热电制冷器．采用薄膜热电材料减小器件的尺寸，采用微机械加工工艺形成的硅杯结构降低衬底的热泄漏．器件在材料和工艺上都与微电子工艺兼容，易于与电子器件集成．分别讨论了热电臂长度、厚度及绝缘膜厚度等结构参数对器件最大制冷温差、制冷系数、制冷功率等性能的影响，得出最优的设计参数．分析中考虑了绝缘层热泄漏，制冷区的热对流和热辐射，以及接触电阻等非理想因素．分析结果表明，器件工作时达到的最大温差为40K；冷端温度为290K时，制冷功率为3mW．

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