随着能源消耗与环境污染问题的日益严峻,寻找可替代传统能源的清洁能源是工业界和学术界一直关注的重要课题。研究者们利用塞贝克（Seebeck）热电效应制作了多种多样的热电发电器,回收自然界的废热,达到清洁发电的目的。热电发电器一般按照回收余热等级和尺寸大小分为块体型热电发电器和微型热电发电器。其中,微型热电发电器可以将低等级的废热（小于230℃）转化为电能,并用于可穿戴电子设备、无线传感器、医疗设备等领域,有着广阔的应用前景。在微型热电器件的既有文献中,垂直式微型热电发电器的热电臂的长度往往受制于光刻胶模板的厚度,无法在热电器件两端建立较大的温差,因此提高垂直式微型热电发电器的输出电压和功率是非常具有挑战性的研究工作。本研究利用玻璃模板在热电器件底部电极上沉积Bi₂Te₃和Sb₂Te₃,制作了大温差、高输出电压的新型微型热电发电器。该热电器件共有四组热电臂,建立了138 K的温差。在温差为138 K时,器件的最大输出电压为40.89 m V,平均每对热电臂能提供10.22m V的电压,是有报道的文献中的最高值。此外,该器件可以产生19.72μW的最大输出功率。之后,本文对玻璃模板通孔内的热电材料做了成分、形貌表征,并通过有限元模拟研究了热电臂的长度和覆盖率对热电发电器性能的影响。实验结果和模拟结果均表明,通过玻璃模板提高垂直式微型热电发电器的温差和输出电压是一种很有效的方法。钎焊是完成微型热电器件电极连接的常用方法,而焊料和器件电极连接的可靠性问题亟待解决。电极与钎料焊点的剪切强度往往与两者的界面层结构有关。本课题组之前的研究成果认为,Co-P薄膜是一种有效的凸点底部金属化层（UBM）,起到良好的界面阻挡层和润湿层的作用,对焊点的剪切强度的提升有很大作用。但Co-P薄膜与焊料焊点的力学性能没有被系统的研究过。本文基于不同P含量（2.3 at.%P-18.8 at.%P）的Co-P薄膜,系统研究了Sn-3.8Ag-0.5Cu/Co-P焊点的剪切强度随退火时间（0-1000 h）的关系;研究了焊点的剪切强度与断口形貌、横截面金属间化合物结构的联系。实验结果表明,Co-8.5 at.%P薄膜可以作为提高微型热电器件电极焊点剪切强度的优质UBM,焊点剪切强度可达107.92 MPa。这也为今后微型热电器件电极连接可靠性研究提供了研究基础。