Brevet FR3076400A1 (20190705)

REVENDICATIONS1. Dispositif thermoelectrique (100) comportant : - un substrat (108) comportant des premiere et deuxieme faces (109,\n<CLM>\1\topposees selon une epaisseur (e) dudit substrat (108), - au moins une jonction thermoelectrique (103) comportant un premier element (101) et un second element (102) relies electriquement entre eux en vue de generer un effet thermoelectrique, les premier et second elements (101,\n<CLM>\1\tetant agences dans le substrat (108) et etant relies electriquement a leurs extremites situees du cote de la premiere face (109) du substrat (108), caracterise en ce que le premier element (101) adopte la forme d'une couche.\n<CLM>\1\tDispositif thermoelectrique (100) selon la revendication precedente, caracterise en ce que le premier element (101) est creux, et en ce que le second element (102) est entoure par le premier element (101).\n<CLM>\1\tDispositif thermoelectrique (100) selon la revendication precedente, caracterise en ce que le second element (102) est creux.\n<CLM>\1\tDispositif thermoelectrique (100) selon I'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que la jonction thermoelectrique (103) est formee au travers du substrat (108) selon son epaisseur.\n<CLM>\1\tDispositif thermoelectrique (100) selon I'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que le substrat (108) est muni d'un trou debouchant (113) reliant les premiere et deuxieme faces (109,\n<CLM>\1\tdu substrat (108), au moins les premier et second elements (101,\n<CLM>\1\tde la jonction thermoelectrique (103) etant agences dans !edit trou debouchant (113).\n<CLM>\1\tDispositif thermoelectrique (100) selon la revendication precedente, caracterise en ce que la couche formant le premier element (101) de la jonction thermoelectrique (103) s'etend contre une paroi du trou debouchant (113). 36\n<CLM>\1\tDispositif thermoelectrique selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que le substrat (108) est dope electriquement d'un type choisi entre P ou N, et en ce que I'un des premier et second elements (101,\n<CLM>\1\test dans un materiau identique a celui du substrat (108). 5\n<CLM>\1\tDispositif thermoelectrique (100) selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comporte au moins un ensemble de jonctions thermoelectriques (103, 103a) reliees electriquement en serie et comprenant chacune un premier element (101, 101a) et un second element (102, 102a), 10 lesdites jonctions thermoelectriques (103, 103a) dudit ensemble etant agencees de telle sorte que : - l'une des jonctions thermoelectriques dudit ensemble est une premiere jonction thermoelectrique (103) correspondant a ladite jonction thermoelectrique (103) dont le premier element (101) adopte la forme d'une couche, 15 - l'une des jonctions thermoelectriques dudit ensemble est une deuxieme jonction thermoelectrique (103a) entouree par la premiere jonction thermoelectrique (103).\n<CLM>\1\tDispositif thermoelectrique (100) selon la revendication precedente, caracterise en que le second element (102a) de la deuxieme jonction 20 thermoelectrique (103a) est entoure par le premier element (101a) de la deuxieme jonction thermoelectrique (103a).\n<CLM>\1\tDispositif thermoelectrique (100) selon l'une quelconque des revendications 8 a 9, caracterise en ce que ('ensemble de jonctions thermoelectriques comporte 25 au moins une troisieme jonction thermoelectrique (103b), la troisieme jonction thermoelectrique (103b) etant entouree par la premiere jonction thermoelectrique (103), et la troisieme jonction thermoelectrique (103b) entourant la deuxieme jonction thermoelectrique (103a). 30\n<CLM>\1\tDispositif thermoelectrique (100) selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comporte un passage (112) agence au travers du substrat (108) et entoure par les premier et second elements (101,\n<CLM>\1\tde la jonction thermoelectrique (103). 37\n<CLM>\1\tDispositif thermoelectrique (100) selon I'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que les premier et second elements (101,\n<CLM>\1\tde la jonction thermoelectrique (103) se presentent chacun sous la forme d'une couche de sorte a delimiter deux cylindres creux coaxiaux et d'axes sensiblement 5 paralleles a la direction de mesure de l'epaisseur du substrat (108).\n<CLM>\1\tDispositif de generation (1000) d'une premiere energie comportant au moins un dispositif thermoelectrique (100) selon I'une quelconque des revendications precedentes, le dispositif thermoelectrique (100) etant configure de sorte a exploiter 10 une deuxieme energie pour generer la premiere energie.\n<CLM>\1\tDispositif de generation de la premiere energie (1000) selon la revendication precedente, caracterise en ce qu'il comporte un premier dispositif electronique (1001) et un deuxieme dispositif electronique (1002), le dispositif thermoelectrique 15 (100) etant place entre les premier et deuxieme dispositifs electroniques (1001, 1002) de telle sorte que le premier dispositif electronique (1001) forme une source chaude pour le dispositif thermoelectrique (100), et en ce que le dispositif thermoelectrique (100) comporte un passage (112) entoure par les premier et second elements (101,\n<CLM>\1\tde la jonction thermoelectrique (103), le passage (112) 20 etant agence au travers du substrat (108), au moins un lien electrique (1003) relie electriquement le premier dispositif electronique (1001) au deuxieme dispositif electronique (1002) en passant par le passage (112).\n<CLM>\1\tProcede de fabrication d'un dispositif thermoelectrique (100) selon la 25 revendication 1, !edit procede de fabrication comportant une etape de fourniture du substrat (108), et une etape de formation de ladite au moins une jonction thermoelectrique (103), caracterise en ce que l'etape de formation de ladite au moins une jonction thermoelectrique est telle que le premier element (101) de la jonction thermoelectrique (103) adopte la forme d'une couche. 30\n<CLM>\1\tProcede de fabrication selon la revendication precedente, caracterise en ce que le substrat (108) fourni comporte un trou debouchant (113) ayant une paroi (113a) reliant la premiere face (109) du substrat (108) a la deuxieme face (110) du 38 substrat (108), et en ce que, l'etape de formation de ladite au moins une jonction thermoelectrique (103, 103a) comporte : - une etape de formation d'une premiere couche (116, 116a) en un premier materiau, la premiere couche (116, 116a) s'etendant au moins dans le trou 5 debouchant (113) pour former, dans le trou debouchant (113), le premier element (101, 101a) de la jonction thermoelectrique (103, 103a), - une etape de formation d'une deuxieme couche (117, 117a) en materiau dielectrique a partir de la premiere couche (116, 116a), la deuxieme couche (117, 117a) s'etendant au moins dans le trou debouchant (113), 10 - une etape de gravure de la deuxieme couche (117, 117a) sorte a en retirer une portion situee dans le trou debouchant (113) pour liberer une portion (118) de la premiere couche (116), - une etape de depOt d'un deuxieme materiau, au moins dans le trou debouchant (113), de telle sorte que : 15 o le deuxieme materiau depose forme, dans le trou debouchant (113), le second element (102, 102a) de la jonction thermoelectrique (103, 103a), o le deuxieme materiau depose est en contact, d'une part, avec la deuxieme couche (117) et, d'autre part, avec la portion (118) de la 20 premiere couche (116).\n<CLM>\1\tProcede de fabrication selon la revendication 15, caracterise en ce que le substrat (108) est en un premier materiau presentant un premier coefficient Seebeck, et en ce que l'etape de formation de ladite au moins une jonction 25 thermoelectrique (103) est telle que l'un des premier et second elements (101,\n<CLM>\1\tde la jonction thermoelectrique (103) est forme par une partie du substrat (108), et que l'autre des premier et second elements (101,\n<CLM>\1\tde la jonction thermoelectrique (103) est forme par un deuxieme materiau presentant un deuxieme coefficient Seebeck de signe oppose au premier coefficient Seebeck, le 30 deuxieme materiau etant depose dans une cavite formee dans le substrat (108).