面交叉薄膜TEG:面交叉薄膜TEG通常采用由多晶硅和多晶鍺硅薄膜組成,可由MEMS技術批量制造,因而具有相對較低的制造成本。 OPA1632DGNR因為采用了薄膜技術,面交叉薄膜TEG消耗較少的熱電材料,而部分材料價格昂貴。相比于其他種類的TEG,面交叉薄膜TEG的特征尺寸被嚴格限制地非常小,降到了幾微米級。與此同時,熱電偶的數量可達幾千個到幾萬個,如圖9.10所示。英飛凌在面積為6mm2的芯片內集成了大約15OO0根熱電偶[26]。大量串聯的熱電偶提高了單位芯片面積在單位溫差下的開路輸出電壓。但小尺寸和較長的連接結構會導致較大內部電阻,這是因為連續的互連使得接觸電阻顯著增加。例如,A米STAR開發的TEG,當尺寸調整到1cm2時,內部電阻為52.8MΩ,其中23MΩ來源于多晶硅和金屬之間的接觸電阻[27]。另一個連鎖反應是這類TEG通常具有較低的熱電阻。例如在A米STAR開發的TEG中,由于所有的熱電偶都是并聯連接,導致總熱阻低得多,使沿熱電偶方向溫差很小:

    為了充分利用薄膜TEG的優勢,一方面需要提高單根熱電偶的熱阻,同時減少其內部電阻,尤其是半導體材料和金屬之間的接觸電阻。最近,歐洲微電子/霍爾斯特中心成功發明了一種由高表面形貌熱電偶組成的微機械熱電堆,其熱阻相較于之前的平面熱電偶增加了大概10倍[2:,29]。圖9.11中并列給出的兩代產品圖,顯示了其技術的進步。表9.6包含了在各種面交叉薄膜TEG。圖9,10 a)英飛凌開發的TEG中單個熱電偶橫截面的SEM照片(由阢asser提供,

經Elsc訪er許可引用);⒏襯底被底部掏空以在熱電偶下面形成空腔,改善熱隔離;b)由A米田AR開發的mG中的熱電偶的頂視圖(由謝[27]提供);p型和n型熱電偶腿曲折蜿蜒排列