Claims (11)
1. Способ создания гибкого термоэлектрического модуля, включающий получение полиимидной пленки и напыление на нее в вакуумной камере посредством лазера функциональных слоев, отличающийся тем, что полиимидную пленку получают на металлическом основании с полированной поверхностью, которое устанавливают на горизонтальную центрифугу, осуществляют его вращение и одновременно подают посредством дозатора на его рабочую поверхность раствор полиамидоимида в течение 30-120 с с получением заданной толщины пленки, основание с нанесенной пленкой полиамидоимида размещают в вакуумной камере с нагревателями и мишенями из материалов для создания буферного, полупроводниковых и коммутирующих слоев, и осуществляют сушку пленки, затем осуществляют лазерное напыление функциональных слоев в несколько этапов:1. A method of creating a flexible thermoelectric module, including obtaining a polyimide film and spraying onto it in a vacuum chamber using a laser of functional layers, characterized in that the polyimide film is obtained on a metal base with a polished surface, which is mounted on a horizontal centrifuge, rotates and simultaneously serves using a dispenser, on its working surface, a polyamidoimide solution for 30-120 s to obtain a predetermined film thickness, a base with a film oliamidoimida placed in a vacuum chamber with heaters and target of material to create a buffer, and switching of semiconductor layers, and drying the film is carried out, and then carried out laser deposition of functional layers in several steps:
а) в камеру подают кислород, и при одновременном вращении мишени и основания с нанесенной пленкой осуществляют лазерную абляцию мишени из титана с формированием на полиимидном слое буферного слоя оксида титана; a) oxygen is supplied into the chamber, and while the target and the base are coated with a film, the laser is ablated from the titanium target to form a titanium oxide buffer layer on the polyimide layer;
б) камеру откачивают на высокий вакуум, включают нагреватель на 150-170°C в зависимости от толщины наносимого слоя, включают вращение мишени и вращение подложки, устанавливают маску для слоя ветвей n-типа, и производят лазерную абляцию материала мишени n-типа с формированием ветвей n-типа на поверхности полиимида; b) the chamber is pumped out under high vacuum, the heater is turned on at 150-170 ° C depending on the thickness of the applied layer, the target is rotated and the substrate is rotated, a mask for the n-type branch layer is set, and laser ablation of the n-type target material is performed with the formation n-type branches on the surface of the polyimide;
в) устанавливают маску для слоя ветвей р-типа, подают в зону лазерного воздействия мишень р-типа проводимости, производят лазерную абляцию материала мишени р-типа с формированием ветвей р-типа на поверхности полиимида;c) a mask is installed for the layer of p-type branches, a p-type conductivity target is fed into the laser exposure zone, laser ablation of the p-type target material is performed with the formation of p-type branches on the surface of the polyimide;
г) устанавливают маску для коммутирующего слоя, подают в зону лазерного воздействия мишень для создания слоя металлизации, производят лазерную абляцию материала мишени, и создают слой металлизации, коммутирующий электрически последовательно между собой полупроводниковые ветви, и создают контактные площадки на концах термоэлектрического модуля, после создания функциональных слоев камеру развакуумируют, извлекают из основания, которое затем для отделения полученного модуля выдерживают в ультразвуковой ванне мощностью 25-50 Вт в течение 5 минут в деионизованной дистилированной воде, термоэлектрический модуль снимают с основания и высушивают. d) a mask is installed for the commutating layer, a target is applied to the laser exposure zone to create a metallization layer, laser ablation of the target material is performed, and a metallization layer is created, semiconductor branches switching electrically in series with each other, and contact pads are created at the ends of the thermoelectric module, after creating layers the chamber is evacuated, removed from the base, which is then kept in an ultrasonic bath with a power of 25-50 W for a period of time to separate the resulting module 5 minutes in deionized distilled water, the thermoelectric module is removed from the base and dried.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют 11%=ный раствор полиамидоимида.2. The method according to p. 1, characterized in that they use an 11% solution of polyamidoimide.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для перепадов температур от -20 до 120°C полупроводниковые ветви выполняют из материала на основе теллурида висмута.3. The method according to p. 1, characterized in that for temperature differences from -20 to 120 ° C, the semiconductor branches are made of a material based on bismuth telluride.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для перепадов температур от 0 до 400°C полупроводниковые ветви выполнены из материала на основе теллурида свинца.4. The method according to p. 1, characterized in that for temperature differences from 0 to 400 ° C, the semiconductor branches are made of material based on lead telluride.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что создание буферного слоя оксида титана осуществляют в среде кислорода при давлении 10°-10-1 торр.5. The method according to p. 1, characterized in that the creation of a buffer layer of titanium oxide is carried out in an oxygen medium at a pressure of 10 ° -10 -1 torr.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют устройство автоматизированной смены масок с заранее изготовленными масками ветвей р-типа, n-типа и коммутирующих ветвей.6. The method according to p. 1, characterized in that they use an automatic mask change device with pre-made masks of branches of the p-type, n-type and commuting branches.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полупроводниковых ветвей производят при температуре полиимидного слоя 150-170°C.7. The method according to p. 1, characterized in that the semiconductor branches are produced at a temperature of the polyimide layer of 150-170 ° C.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что создание полупроводниковых ветвей производится при давлении в вакуумной камере не хуже 10-5 торр.8. The method according to p. 1, characterized in that the creation of semiconductor branches is carried out at a pressure in the vacuum chamber of no worse than 10 -5 torr.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве лазерного источника используют KrF-эксимерный лазер с длиной волны излучения 248 нм, длительностью импульса 30 нс, плотностью энергии на поверхностях мишеней 0,7-1,5 Дж/см2.9. The method according to p. 1, characterized in that the KrF excimer laser with a radiation wavelength of 248 nm, a pulse duration of 30 ns, an energy density of 0.7-1.5 J / cm 2 on the surfaces of the targets is used as a laser source.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для отделения готового термоэлектрического модуля используют ультразвуковую ванну с деионизованной дистиллированной водой на мощности 25-50 Вт в течение 5 мин.10. The method according to p. 1, characterized in that for the separation of the finished thermoelectric module using an ultrasonic bath with deionized distilled water at a power of 25-50 W for 5 minutes
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получают полиимидный слой толщиной 0,6-5,5 мкм.
11. The method according to p. 1, characterized in that receive a polyimide layer with a thickness of 0.6-5.5 microns.