JP2006093364A - 差動型熱電素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 n型熱電半導体とp型の熱電半導体からなる複数の柱状素子と、隣り合ったn型柱状素子とp型柱状素子を温接点部において接続し熱電対を形成する第1の配線電極と、隣り合った熱電対を冷接点部において接続する第2の配線電極を有する熱電素子であり、第2の配線電極にはn型柱状素子同士またはp型柱状素子同士を接続する電極を含むことで極性の相反する熱電対を内部に含み、センサ出力に関係ない外部環境変化に対する出力をうち消すことが出来る差動型熱電素子。
【選択図】図1
Description
、リファレンス側検出器には検出対象物を置かず、外部温度変化だけの出力を得るようにさせ、サンプル側検出器との出力差をとることで、ノイズ成分を相殺し感度を向上させる工夫をしている。
柱状素子のみで形成された列とp型柱状素子のみで形成された列が交互に繰り返されているとよい。
以下、図面を用いて本発明の差動型熱電素子の最適な実施形態を説明する。図1は本発明の差動型熱電素子の温接点側から見た斜面図であり、図2は同じ差動型熱電素子を冷接点側から見た斜視図である。
幅を110μm、縦隔壁2の幅を90μmとした。
覆われて測定試料が入り込めない形にできる場合は、冷接点22側の第2の配線電極32に反応層30が形成されていても問題ない。
続いて本発明の差動型熱電素子の別な構造について説明する。図7には本実施の形態の熱電素子構造について温接点側から見た斜視図を、また図8には冷接点側からみた斜視図を示している。
電対を作り上げている。そして図8に見られるように、第2の配線電極32はその熱電対をさらに直列化させる役目をしているが、こちらは隣り合ったn型柱状素子10同士あるいはp型柱状素子11同士を電気的に繋いでいる。
続いて本発明の差動型熱電素子のさらに別な構造について説明する。図14には本実施の形態の熱電素子構造について温接点側から見た斜視図を、また図15には冷接点側からみた斜視図を示している。
る出力はほとんど現れずに、検出対象物と反応層30が関与した反応で生ずる熱による応答のみを純粋にとらえられるセンサとして駆動するものである。
2 縦隔壁
3 n型櫛歯素子
4 p型櫛歯素子
5 一体化櫛歯素子
6 横溝
7 横隔壁
8 分離溝
10 n型柱状素子
11 p型柱状素子
21 温接点
22 冷接点
30 反応層
31 第1の配線電極
32 第2の配線電極
40 保護層
Claims (9)
- n型熱電半導体からなる複数のn型柱状素子とp型熱電半導体からなる複数のp型柱状素子と、隣り合ったn型柱状素子とp型柱状素子を温接点部において電気的に接続し1対の熱電対を形成する第1の配線電極と、隣り合った熱電対を冷接点部において電気的に接続し、複数の熱電対を直列化させる第2の配線電極を有する熱電素子であって、前記第2の配線電極には隣り合ったn型柱状素子同士またはp型柱状素子同士を接続する電極を含むことで、直列方向において極性の相反する熱電対を内部に有する差動型熱電素子。
- 前記直列化させた複数の熱電対には、極性の相反する熱電対が同数存在することを特徴とする請求項1に記載の差動型熱電素子。
- 極性の相反する2種類の熱電対の中で一方の極性の熱電対の温接点にのみ反応層を有し、該反応層において選択的に熱交換が行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の差動型熱電素子。
- 前記反応層は化学反応物質または赤外線吸収体であることを特徴とする請求項3に記載の差動型熱電素子。
- 前記極性の相反する複数の熱電対は、一方の極性の熱電対と他方の極性の熱電対が、1対ごとに交互に繰り返されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の差動型熱電素子。
- 一方の極性の熱電対が連続した熱電対列と他方の極性の熱電対が連続した熱電対列とを有し、極性の相反する熱電対列はそれぞれ同数有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の差動型熱電素子。
- 前記極性の相反する熱電対列は1列ごとに交互に繰り返されていることを特徴とする請求項6に記載の差動型熱電素子。
- 前記熱電対列に対して垂直方向の列は、n型柱状素子のみで形成された列とp型柱状素子のみで形成された列が交互に繰り返されていることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の差動型熱電素子。
- n型熱電半導体からなる複数のn型柱状素子とp型熱電半導体からなる複数のp型柱状素子と、隣り合ったn型柱状素子とp型柱状素子を温接点部において電気的に接続し1対の熱電対を形成する第1の配線電極と、隣り合った熱電対を冷接点部において電気的に接続し、複数の熱電対を直列化させる第2の配線電極を有する熱電素子であって、第2の配線電極に含まれる2つの配線電極は極性の相反する複数の熱電対列を並列化させるよう接続している差動型熱電素子。
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