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        Ultrathin MEMS thermoelectric generator with Bi2Te3/(Pt, Au) multilayers and Sb2Te3 legs

        Liu Yang,Mu Erzhen,Wu Zhenhua,Che Zhanxun,Sun Fangyuan,Fu Xuecheng,Wang Fengdan,Wang Xinwei,Hu Zhiyu 나노기술연구협의회 2020 Nano Convergence Vol.7 No.8

        Multilayer structure is one of the research focuses of thermoelectric (TE) material in recent years. In this work, n-type 800 nm ­Bi 2 Te 3 /(Pt, Au) multilayers are designed with p-type ­Sb 2 Te 3 legs to fabricate ultrathin microelectromechanical systems (MEMS) TE devices. The power factor of the annealed ­Bi 2 Te 3 /Pt multilayer reaches 46.5 μW cm −1 K −2 at 303 K, which corresponds to more than a 350% enhancement when compared to pristine ­Bi 2 Te 3 . The annealed ­Bi 2 Te 3 /Au multilayers have a lower power factor than pristine ­Bi 2 Te 3 . The power of the device with ­Sb 2 Te 3 and ­Bi 2 Te 3 /Pt multilayers measures 20.9 nW at 463 K and the calculated maximum output power reaches 10.5 nW, which is 39.5% higher than the device based on ­Sb 2 Te 3 and ­Bi 2 Te 3 , and 96.7% higher than the ­Sb 2 Te 3 and ­Bi 2 Te 3 /Au multilayers one. This work can provide an opportunity to improve TE properties by using multilayer structures and novel ultrathin MEMS TE devices in a wide variety of applications.

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