專利名稱：：用于將熱能轉(zhuǎn)換成電能的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電流源。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及包含金屬、半導(dǎo)體和絕緣體的電流源。
背景技術(shù)：
：在固體中存在多個(gè)能帶。這些能帶包括價(jià)帶和導(dǎo)帶。導(dǎo)帶處于比價(jià)帶更高的能量。每個(gè)能帶包含電荷載流子(電子或空穴)可能處在的多個(gè)能態(tài)。在半導(dǎo)體和絕緣體中，由帶隙將導(dǎo)帶與價(jià)帶分離開。帶隙中實(shí)質(zhì)上沒(méi)有能態(tài)。在處于零溫度并且不處于激發(fā)條件下的半導(dǎo)體和絕緣體中，價(jià)帶中的能態(tài)完全由電子占據(jù)，而導(dǎo)帶中的能態(tài)完全由空穴占據(jù)，即沒(méi)有電子。另一方面，在金屬中，導(dǎo)帶和價(jià)帶是一樣的。這樣，由于電子實(shí)質(zhì)上自由地從被占據(jù)的能態(tài)向未被占據(jù)的能態(tài)遷移，所以金屬是高度導(dǎo)電的。另一方面，理想地，在絕緣體或未摻雜的半導(dǎo)體中，導(dǎo)電性較低，因?yàn)殡娮油耆紦?jù)了價(jià)帶，所以沒(méi)有電子能夠向其移動(dòng)的能態(tài)。但是，由于熱激發(fā)，絕緣體或未摻雜的半導(dǎo)體中也存在有限的導(dǎo)電性。價(jià)帶中的一些電子接收足夠的能量以越過(guò)帶隙躍遷。一旦電子處在導(dǎo)帶中，它們就能夠傳導(dǎo)電流，留在價(jià)帶中的空隙也能。隨著帶隙增大，導(dǎo)電性以指數(shù)方式下降。因此，在金屬中由于導(dǎo)帶與價(jià)帶重疊，所以帶隙為零，而帶隙在絕緣體中大于4eV(例如對(duì)于SiCb為8.0eV)，在半導(dǎo)體中介于零與4eV之間。能帶是以動(dòng)量空間的方式表示的。即，以能量中的可能狀態(tài)與動(dòng)量中的可能狀態(tài)之間的關(guān)系來(lái)表示固體的能帶。其他結(jié)構(gòu)也用來(lái)表征固體。例如，在固態(tài)物理學(xué)中，經(jīng)常用費(fèi)米面來(lái)描述固體的各個(gè)方面。費(fèi)米面是用來(lái)對(duì)金屬、半金屬和半導(dǎo)體的熱學(xué)、電學(xué)、磁性和光學(xué)特性進(jìn)行表征和預(yù)計(jì)的抽象邊界或界面。費(fèi)米面與形成晶態(tài)固體的晶格的周期性(即形成晶格的各個(gè)元素之間的距離)有關(guān)，并與這些材料中電子能帶的占據(jù)情況有關(guān)。費(fèi)米面定義了動(dòng)量空間中的恒定能量表面。在絕對(duì)零度下，費(fèi)米面將未滿態(tài)與滿態(tài)分開。材料的電特性由費(fèi)米面的形狀確定，因?yàn)殡娏魇怯捎谫M(fèi)米面附近能態(tài)的占據(jù)情況改變而引起的。許多電子裝置和其他裝置使用金屬、絕緣體和半導(dǎo)體。這種裝置的一個(gè)示例包括電流源。電流源是這樣的裝置該裝置供應(yīng)基本恒定的電流量，而與其端子之間的電壓無(wú)關(guān)。理想電流源產(chǎn)生用來(lái)維持指定電流的電壓。許多電子裝置使用包含電流源的電流配置。本發(fā)明以示例方式被圖示而不限于附圖，附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相似的要素。圖1圖示了電流源的一種實(shí)施例。圖2a、圖2b和圖2c示出了圖1中源的實(shí)施例中的電子躍遷的能帶圖。圖3a、圖3b分別是圖1中源的實(shí)施例中激發(fā)率隨溫度變化的曲線圖和最小檢測(cè)溫度隨Ni組分變化的曲線圖。圖4a、圖4b和圖4c分別是圖1中源的實(shí)施例中對(duì)于W、Pd和Ni的L隨著溫度變化的曲線圖。圖5a和圖5b圖示了圖1的實(shí)施例中源和不同緩沖器的能帶圖。圖6a、圖6b和圖6c示出了不同電流源的實(shí)施例的能帶圖。圖7a、圖7b和圖7c示出了不同電流源的實(shí)施例的能帶圖以及有關(guān)等效電路圖和電流-電壓曲線圖。圖8示出了電流源的實(shí)施例的過(guò)濾器-收集器區(qū)域的能帶圖。圖9示出了電流源的實(shí)施例的源-緩沖器-過(guò)濾器區(qū)域的能帶圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，附圖中所示的要素是為了簡(jiǎn)要和清楚，不一定是按照比例繪制的。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了電流源和制備電流源的方法。電流源至少包括金屬層和半導(dǎo)體層。給金屬層和半導(dǎo)體層提供電連接，并可以提供磁場(chǎng)施加器。這些層之間的相互作用產(chǎn)生了自發(fā)電流。電荷穿越電流源的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了電壓，該電壓上升到出現(xiàn)了平衡反向電流為止。如果負(fù)載被連接到電流源，則電流流經(jīng)負(fù)載并耗散功率。所用的能量來(lái)自電流源中的熱能，并且裝置變冷。參照?qǐng)D1，在一種實(shí)施例中，電流源100包括四個(gè)層102、104、106和108。這四個(gè)層包括源102、緩沖器104、過(guò)濾器106和收集器108。這四個(gè)層中的每個(gè)層接觸至少一個(gè)其他層；即，源102接觸緩沖器104，緩沖器104接觸過(guò)濾器106，過(guò)濾器接觸收集器108。引線110電連接到源102和收集器108，電流可以被從引線IIO引出?？梢酝ㄟ^(guò)磁性源120(例如線圈)沿著與層102、104、106和108基本垂直的方向施加磁場(chǎng)B。盡管層102、104、106和108各自被示為單一的層，但是這些層102、104、106和108中的一個(gè)或多個(gè)可以是多個(gè)層。源102、緩沖器104、過(guò)濾器106和收集器108的相互作用產(chǎn)生了自發(fā)電流。電荷穿越電流源100的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了電壓，該電壓上升到出現(xiàn)了平衡反向電流為止。如果負(fù)載112通過(guò)引線IIO連接到電流源100，則電流流經(jīng)負(fù)載112并耗散功率。所用的能量來(lái)自電流源中的熱能100，并且電流源100變冷。源102是在導(dǎo)帶底部具有局域化能態(tài)的金屬或金屬混合物。圖2a示意性示出了導(dǎo)帶202底部的局域化能態(tài)204。費(fèi)米面附近的電子與陷入局域化能態(tài)202上的局域化電子之間的相互作用偶爾使局域化的電子提高到費(fèi)米面，如圖2b以躍遷1所示的。用于這種躍遷的能量在大約1到6eV之間，并來(lái)自局域化的電子與多個(gè)自由電子發(fā)生碰撞的能量。正常的碰撞使電子返回局域化能態(tài)，并且在費(fèi)米面上方產(chǎn)生過(guò)剩電子并在下方產(chǎn)生過(guò)?？昭?，如圖2b中以躍遷2所示的以及在圖2c中所示的。這些高能電子和空穴可以是電流的來(lái)源。局域化的電子與聲子之間的相互作用也可能使局域化的電子提高到費(fèi)米面。在此情況下，用于躍遷的能量來(lái)自多個(gè)聲子。合適的源金屬具有至少兩種特性。首先，源在其導(dǎo)帶底部具有局域化能態(tài)。這些能態(tài)應(yīng)當(dāng)具有比導(dǎo)帶底部處低的能量E，約0.01eV〈E〈約0.05eV。這些能態(tài)的數(shù)目應(yīng)當(dāng)足夠少，從而使它們重疊較小。就是說(shuō)，能態(tài)數(shù)目應(yīng)當(dāng)足夠少，以使這些能級(jí)不簡(jiǎn)并(即，它們不延伸到與導(dǎo)帶合并的雜質(zhì)能帶中)。在一種實(shí)施例中，濃度小于約1000ppm(百萬(wàn)分之一)。其次，源中發(fā)生圖2b所示躍遷1的概率應(yīng)當(dāng)足夠大以產(chǎn)生足夠的高能電子。金屬中局域化的能態(tài)可以以三種方式來(lái)產(chǎn)生金屬中的無(wú)序性(disorder)、小量雜質(zhì)、或者被施加磁場(chǎng)(如圖l所示)。無(wú)序金屬可以分為兩類純金屬以及混合物。過(guò)渡金屬和稀土金屬的原子具有部分填充的d殼層。過(guò)渡金屬是以隨著原子序數(shù)增大而填充內(nèi)部d電子軌道(或殼層)為特征的元素。過(guò)渡金屬包括原子序數(shù)為21至30、39至48、58至80以及89至112的元素，即在國(guó)際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)盟(IUPAC)周期表中從鈦到銅的元素以及處于它們下方的列中的那些元素。由于d殼層的不完全填充，過(guò)渡金屬具有隨機(jī)定向的磁矩。這些殼層的磁矩的隨機(jī)定向可以在這些金屬中產(chǎn)生用于傳導(dǎo)電子的無(wú)序電位。特別是，傳導(dǎo)電子在原子上經(jīng)歷的電位可以取決于原子與最靠近其的相鄰原子的磁矩的相對(duì)定向。大多數(shù)過(guò)渡金屬具有每個(gè)原子有12個(gè)最接近的相鄰原子的晶體結(jié)構(gòu)。其余過(guò)渡金屬大多數(shù)具有有8個(gè)最接近的相鄰原子的結(jié)構(gòu)。對(duì)于具有足夠低的電位以在導(dǎo)帶底部下方產(chǎn)生E〉約O.OleV的局部能態(tài)的原子，可以是其最接近的相鄰原子中的9個(gè)具有與其磁矩對(duì)齊的磁矩，3個(gè)與其磁矩反向?qū)R。通過(guò)隨機(jī)對(duì)齊的磁矩，具有局域化能態(tài)的原子比例可以足夠低以滿足以上所列條件。正常條件更加復(fù)雜，因?yàn)榇蠖鄶?shù)d殼層具有多于兩個(gè)可能的定向(j>l/2，其中j為角動(dòng)量量子數(shù))，但相同原理也適用。在鐵磁性材料Fe、Co和Ni中，對(duì)于T《c(居里溫度)，相鄰磁矩的相對(duì)定向不是隨機(jī)的。在丁=0時(shí)，所有的磁矩都對(duì)齊，原子不存在具有比平均情況更低的電位的概率。隨著溫度升高，無(wú)序性增大。在某一溫度TO，一些原子可能具有局域化能態(tài)。隨著溫度進(jìn)一步升高，局域化能態(tài)的數(shù)目增大。在兩種或更多種金屬的混合物中，不同原子的隨機(jī)位置可以產(chǎn)生無(wú)序的電位?；旌衔锟梢杂沙B(tài)下互溶的金屬(例如Ni-Cu，Pd-Ag，Pt-Au)或者常態(tài)下不混合但能夠以混合狀態(tài)沉積的金屬組成。常態(tài)下不混合的金屬示例包括Fe-Co和Ti-V。從無(wú)序金屬轉(zhuǎn)到包含雜質(zhì)的金屬，某些金屬中的一些雜質(zhì)可以產(chǎn)生局域化能態(tài)。對(duì)于非過(guò)渡金屬(例如新的IUPAC記號(hào)中第2和第13-17列的那些)，雜質(zhì)金屬應(yīng)當(dāng)與母金屬處于周期表中相同列，并通常在該列中處于更下方。例如，Ga或In可以用作Al中的雜質(zhì)，或者，K或Rb可以用作Na中的雜質(zhì)。但是，這些規(guī)則也存在例外；例如，Pb中的Bi雜質(zhì)產(chǎn)生局域化能態(tài)。對(duì)于過(guò)渡金屬，雜質(zhì)金屬可以與母金屬處于相同的列，或者處于母金屬所在列右惻的列。Ni中的Qi雜質(zhì)是一種這樣的示例。雜質(zhì)原子的濃度范圍可以從小于lppm直到上限，在所述上限情況下，隔離的局域化能態(tài)重疊并合并成無(wú)序的局域化能態(tài)。對(duì)于低濃度(〈1000ppm-百萬(wàn)分之1000)，所產(chǎn)生的高能電子的數(shù)目與雜質(zhì)的濃度成比例。除了提供雜質(zhì)，還可以施加外部磁場(chǎng)來(lái)產(chǎn)生電流源。如果向金屬施加磁場(chǎng)，則在導(dǎo)帶底部產(chǎn)生了在兩個(gè)維度局域化的能態(tài)(稱為朗道能態(tài))。為了產(chǎn)生朗道能態(tài)，金屬基本上不存在無(wú)序性。例如，非過(guò)渡金屬的純度應(yīng)當(dāng)大于約99.9%(例如小于10ppm)。如圖l所示，與源102的表面大體垂直地施加磁場(chǎng)B。通常，電子從處于導(dǎo)帶底部的局域化能態(tài)向費(fèi)米面的激發(fā)發(fā)生得極少?？梢酝ㄟ^(guò)下文中稱為"概率放大"的處理來(lái)增大發(fā)生這種事件的頻率。通過(guò)相鄰原子的不完整d殼層與原子晶格的熱振動(dòng)(聲子)之間的相互作用，概率放大可以發(fā)生在過(guò)渡金屬中。在非過(guò)渡金屬中，通過(guò)施加交變電場(chǎng)和非平行的磁場(chǎng)B，可以在金屬的物理表面附近(例如約100埃之內(nèi))產(chǎn)生概率放大。在給定的金屬中，概率放大值可以賦予各個(gè)能帶中的電子并賦予聲子。例如，具有S能帶和D能帶的過(guò)渡金屬具有概率放大值PAS(S能帶)、PAD(D能帶)和PAL(聲子)。在許多金屬中，電子的固有概率放大大于外部產(chǎn)生的概率放大，使得概率放大基本上與外部因素(例如所施加的磁場(chǎng)、所施加的電場(chǎng)、溫度和壓力)無(wú)關(guān)。對(duì)于具有一個(gè)導(dǎo)帶的金屬，對(duì)于電子的概率放大值與電子從原子向原子移動(dòng)的容易性相反地變化。S電子移動(dòng)最容易，所以PAS較小。P電子不太容易移動(dòng)，所以PAP(P能帶中的概率放大)較大。D電子移動(dòng)的容易性小得多，所以PAD大得多。稀土金屬中的F電子移動(dòng)難度很高，以致它們根本不形成能帶，因此這些規(guī)則不適用于它們。同樣的趨勢(shì)也適用于金屬之間。在Cr、Mo、W組中，d電子容易移動(dòng)，所以PAD較小。在周期表中越向右側(cè)，d電子越來(lái)越不活動(dòng)，PAD增大，直到PAD最大的Ni、Pd、Pt組。各列中也有相同的變化。第5列原子的d殼層傾向于比第4列或第6列原子中更深。所以，例如Pd中的PAD比Ni或Pt中的PAD更大。對(duì)于具有多于一個(gè)導(dǎo)帶的金屬，原子中不同殼層中的電子之間的相互作用能夠影響能帶的概率放大。在過(guò)渡金屬中，因?yàn)閟殼層與d殼層之間的相互作用，PAS比非過(guò)渡金屬中的PAS更大(但是仍然比PAD小得多)。在具有最大的PAD的那些過(guò)渡金屬中PAS將最大。電子和聲子的概率放大PAL能夠由外部因素影響。如上所述，能夠靠近物理表面(例如在約100埃以內(nèi))獲得PAL的一種方式是通過(guò)施加交變電場(chǎng)以及磁場(chǎng)。電場(chǎng)和磁場(chǎng)彼此不平行。施加電場(chǎng)的一種方式是使相鄰的一個(gè)或多個(gè)層(即緩沖層104或過(guò)濾器層106)是這樣的材料該材料具有高密度的光學(xué)活性局域化聲子模式(phononmode)。這樣，材料具有大量振動(dòng)的帶電荷原子，產(chǎn)生交變電場(chǎng)。這種交變電場(chǎng)能夠穿透到源102中較短距離。帶電荷原子的典型振動(dòng)頻率延伸到約1012至10"Hz之間。對(duì)于約10"Hz的振動(dòng)頻率，例如銅具有200埃的趨膚深度。對(duì)于其他金屬，該深度可以不同?？梢詮耐獠渴┘哟艌?chǎng)。在不同的實(shí)施例中，可以通過(guò)將電流源100置于螺線管120中(如圖1所示)或者將永久磁體置于附近來(lái)施加磁場(chǎng)。然后可以通過(guò)改變所施加的磁場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)控制源102的輸出。另外，概率放大隨著溫度而增大。在低溫下，每單位時(shí)間和單位體積內(nèi)的激發(fā)數(shù)目dn/dt低于可檢測(cè)極限，如圖3a所示。在有限的開啟溫度(turnontemperature)T。下，dn/dt變得可檢測(cè)并隨著溫度迅速上升。對(duì)于給定金屬的T。值由局域化能態(tài)的性質(zhì)以及概率放大的有效性來(lái)確定?？梢酝ㄟ^(guò)使具體混合物的組分變化來(lái)在預(yù)定范圍上連續(xù)變化混合物的T。值。例如，在Cu-Ni合金中，在50^Cu-50。/^Ni的附近無(wú)序性最大。只有Ni原子具有不完整的d殼層，因此概率放大隨著Ni含量的增大而增大。對(duì)于該系列合金，預(yù)計(jì)T。隨著組分變化的曲線圖具有圖3b所示的形狀。源102的厚度可以從幾個(gè)原子厚度(約IO埃)到對(duì)于整個(gè)電流源100期望的最大厚度內(nèi)變化。對(duì)于約IOO埃以下的厚度，可以在源102的一側(cè)或所有兩側(cè)使用緩沖器。由于過(guò)渡金屬具有無(wú)序性和概率放大，所以它們都可以被看作可選用的源金屬。過(guò)渡金屬中的許多具有過(guò)高而不實(shí)用的開啟溫度T。。開啟溫度T?？梢杂眠^(guò)渡金屬在一系列溫度下的熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和熱電勢(shì)(thermopower)來(lái)確定。具體地說(shuō)，開啟溫度T?？梢杂孟旅娴氖?1)來(lái)確定丄^"/r+s2(i)在式(1)中，k為熱導(dǎo)率，r為電阻率，S為金屬的熱電勢(shì)。L在高溫下應(yīng)當(dāng)接近2,443x10—8的大小。與之具有顯著偏差的七種金屬是Mo、W、Ni、Pd、Pt、Fe和Co。表1、表2a禾卩2b、表3以及圖4a、圖4b和圖4c示出了對(duì)于Pd、W和Ni的數(shù)據(jù)。表中的AK為除了由于金屬中存在的傳導(dǎo)電子導(dǎo)致的熱導(dǎo)率之外要達(dá)到測(cè)得的L的附加熱導(dǎo)率的量。如果該附加熱導(dǎo)率來(lái)自晶格的熱導(dǎo)率(唯一的常規(guī)可能性)，則對(duì)于比金屬的德拜溫度高的溫度，其值應(yīng)當(dāng)與1/T成比例。但是，盡管這七種金屬可以制造良好的源金屬，但單獨(dú)使用L隨T變化的數(shù)據(jù)不能排除使用金屬。局域化能態(tài)的激發(fā)并不總是影響熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率?？梢砸韵嗤姆绞絹?lái)研究金屬的混合物。Cu-Ni、Ag-Pd和Au-Pt合金可以是良好的源材料。表1鈀(Pd)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表2b示出了對(duì)于一系列溫度對(duì)的溫度改變(AK)的比率，以及由于晶格熱導(dǎo)率單獨(dú)得出的AK的理論比率。對(duì)于W，在T二600K與T=800K之間開始有顯著偏差。這可以看作對(duì)于W的T。近似值，600K<T。<800K。通過(guò)早先所述的概率放大技術(shù)可以降低這個(gè)T。。對(duì)于Pd，對(duì)于所有的T〉100K，AK都隨著T增大。對(duì)于Pd的T。估計(jì)值為T。<200K。對(duì)于Ni，對(duì)于T<300K，AK隨著T減小，而對(duì)于T>300K，AK隨著T增大。可以認(rèn)為對(duì)于Ni，T。大約為250<T。<350K。由于Ni在T=620K以下是鐵磁性的，所以如上所述，這個(gè)T。值由局域化狀態(tài)的生長(zhǎng)數(shù)來(lái)確定。Fe和Co示出了相同的行為，T。(Fe)約為370K而T。(Co)約為500K。這三種鐵磁性金屬中的少量雜質(zhì)可以降低其居里溫度，這也會(huì)降低T。。注意，對(duì)于這些金屬的T。的估計(jì)是對(duì)內(nèi)部進(jìn)行的。由于原子在靠近表面處的概率放大可能更低，靠近表面處的T。值可能不同，通常更高。過(guò)渡金屬中可能是源金屬最佳候選者的七種金屬是Mo、W、Ni、Pd、Pt、Fe和Co。對(duì)于這些金屬各自的L隨T變化的數(shù)據(jù)表明存在著激發(fā)。與這些金屬之一處于同一列、但其L隨T變化的數(shù)據(jù)未表現(xiàn)出激發(fā)的證據(jù)的過(guò)渡金屬也可能有希望。這些金屬包括Cr、Ru、Rh、Os和Ir。其余的過(guò)渡金屬與已經(jīng)提及的這些金屬相比，可能是較差的候選者。已經(jīng)討論了帶有隔離的雜質(zhì)原子的源金屬。如果宿主(host)金屬是過(guò)渡金屬，則概率放大可以對(duì)于該金屬是固有的。如果宿主金屬是不帶有產(chǎn)生無(wú)序性的雜質(zhì)的非過(guò)渡金屬，則可以從金屬外部提供概率放大。如果由磁場(chǎng)產(chǎn)生局域化能態(tài)，則在不施加磁場(chǎng)的情況下金屬基本上沒(méi)有無(wú)序性。在此情況下，可以使用任何純的非過(guò)渡金屬，例如Al或Sn。產(chǎn)生朗道能態(tài)的磁場(chǎng)可以用于概率放大。轉(zhuǎn)向緩沖器104，緩沖器104允許在與源102的表面足夠接近處發(fā)生源102中的激發(fā)過(guò)程，使得遠(yuǎn)離費(fèi)米能量的過(guò)剩電子和過(guò)?？昭ㄖ酗@著的一部分到達(dá)源102的表面。為了發(fā)生這種情況，局域化能態(tài)所在的源102中導(dǎo)帶的底部與緩沖器104的禁帶對(duì)齊。合適的緩沖器104可以是金屬、絕緣體或半導(dǎo)體。緩沖器104應(yīng)當(dāng)足夠薄(約10-50埃)，使高能電荷(電子或空穴)大部分穿透到過(guò)濾器106。例如，如果緩沖器104是絕緣體，則來(lái)自源102的電荷可以隧穿緩沖器104到達(dá)過(guò)濾器106。圖5a和圖5b圖示了兩種情況。圖5a圖示了對(duì)于特定的源不適于作為緩沖器的材料的能帶圖。如圖5a所示，源102中的局域化能態(tài)和導(dǎo)帶底部與緩沖器104的導(dǎo)帶對(duì)齊，而源102和緩沖器104的導(dǎo)帶頂部偏移了能量AE1Q形成緩沖器104的材料的存在破壞了源102中在靠近界面處發(fā)生激發(fā)的條件。在此情況下，如所附曲線圖所示，高能電子的數(shù)目隨著離界面的距離而增大。如圖5b所示，源102中的局域化能態(tài)和導(dǎo)帶底部偏移了能量AE2，源102和緩沖器104的導(dǎo)帶頂部對(duì)齊。如果過(guò)濾器106的能帶與源102正確地對(duì)齊，則可以消除緩沖器104并因而可以由過(guò)濾器106作為緩沖器。在此情況下，如圖所示，高能電子的數(shù)目不隨著離界面的距離而變化。轉(zhuǎn)向過(guò)濾器106，過(guò)濾器106用來(lái)傳導(dǎo)源于源102的高能電荷并阻擋與費(fèi)米面接近的電子流。在一種實(shí)施例中，過(guò)濾器106包含半導(dǎo)體，例如元素半導(dǎo)體(例如Si或Ge)或者化合物半導(dǎo)體(例如III-V族半導(dǎo)體)?；蛘撸^(guò)濾器106可以包含絕緣體，例如Si02、CaO或AlN。在各種實(shí)施例中，過(guò)濾器106可以傳導(dǎo)高能電子和/或空穴，同時(shí)阻擋其他的電荷載流子。例如在一種實(shí)施例中，過(guò)濾器106傳導(dǎo)高能電子并阻擋所有的其他電荷。在另一種實(shí)施例中，過(guò)濾器106傳導(dǎo)高能空穴并阻擋所有的其他電荷。在另一種實(shí)施例中，高能電子和高能空穴都穿過(guò)過(guò)濾器106傳輸。在上述最后一種情況中，電流源100的輸出電流極性由占主要地位的電荷載流子來(lái)確定。下文中將參照?qǐng)D6詳細(xì)說(shuō)明這些實(shí)施例。收集器108可以是金屬或重度摻雜的半導(dǎo)體(例如1017cm—3或更高的摻雜劑)，并可以具有大于約10埃的任何厚度。如果對(duì)收集器108進(jìn)行外部電連接，則其至少應(yīng)為l微米以上的厚度。收集器108可以在某些情況下被選擇為與半導(dǎo)體過(guò)濾器106構(gòu)成歐姆接觸，并在其他情況下構(gòu)成整流接觸。如圖8所示，費(fèi)米能級(jí)的表面能態(tài)箝位(pinning)很大地確定了金屬與半導(dǎo)體之間的勢(shì)壘大小。在此情況下可以通過(guò)對(duì)過(guò)濾器106的收集器那側(cè)進(jìn)行重度摻雜，來(lái)在過(guò)濾器106與收集器108之間構(gòu)成歐姆接觸。如圖9所示，可以在緩沖器層那側(cè)的半導(dǎo)體進(jìn)行輕度摻雜來(lái)在緩沖器-過(guò)濾器界面處構(gòu)成整流接觸。在此情況下對(duì)收集器金屬的選擇可以基于與相鄰層的相容性。例如Sn可以是一種良好的選擇。如果過(guò)濾器106是II-VI族半導(dǎo)體或者不具有表面能態(tài)箝位的其他半導(dǎo)體，則可以由金屬的費(fèi)米能級(jí)與半導(dǎo)體的導(dǎo)帶和價(jià)帶邊緣的相對(duì)位置來(lái)確定半導(dǎo)體與金屬之間的接觸性質(zhì)。例如，Pd和Pt與ZnO形成整流接觸。Sn和Al與ZnO形成歐姆接觸。源金屬中的激發(fā)過(guò)程使得與平衡統(tǒng)計(jì)力學(xué)預(yù)計(jì)的結(jié)果相比，有更多電子和空穴遠(yuǎn)離費(fèi)米能量。緩沖器104允許這些高能電荷到達(dá)源102的表面，并且進(jìn)入和穿過(guò)緩沖器104而進(jìn)入過(guò)濾器106。過(guò)濾器106允許高能電荷中的一些穿透而進(jìn)入收集器108。由于收集器108是普通金屬，所以沒(méi)有能夠穿過(guò)過(guò)濾器106的多余高能電荷。因此，電荷在收集器108處堆積并且電場(chǎng)在過(guò)濾器106中發(fā)展。電場(chǎng)增大到發(fā)展出沿相反方向流動(dòng)的平衡電流。如果電場(chǎng)增大得過(guò)大，則半導(dǎo)體中會(huì)出現(xiàn)擊穿，破壞其過(guò)濾能力。另外，過(guò)濾器106和收集器108還允許足夠的反向電流流動(dòng)以便不發(fā)生擊穿。這可以以多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果半導(dǎo)體足夠薄(約50埃)，則可能發(fā)生從收集器108到緩沖器104或源102的隧穿。如果半導(dǎo)體具有足夠的缺陷(例如無(wú)定形硅或鍺)，則可能發(fā)生穿過(guò)禁帶中部的缺陷能態(tài)的導(dǎo)通。如果收集器金屬與過(guò)濾器層半導(dǎo)體形成歐姆接觸，則形成了肖特基二極管。隨著收集器中的電荷堆積，肖特基二極管沿收集器-源的方向受到正向偏置，并能夠發(fā)展出平衡反向電流。如果過(guò)濾器106中的半導(dǎo)體未摻雜，則具有固有的高阻，過(guò)濾器106的厚度被限制在約100至200埃以防止可能給輸出電流產(chǎn)生不穩(wěn)定性的空間電荷效應(yīng)。如果半導(dǎo)體被摻雜或具有低阻，則厚度可以高于約IOO埃?？赡艿陌雽?dǎo)體包括Si、Ge、GaAs、AlAs、AlSb、Sn02等。可以使用的絕緣體包括MgO和CaO。如果半導(dǎo)體還如前所述提供概率放大，則其具有大量的局域化聲子模式。混合物半導(dǎo)體包括例如AlxGaUxAs或AlASxSb^或ZnO^Lx，其中x可以從約0.25至0.75變化。這些混合物是良好的半導(dǎo)體，但是具有帶有許多局域化模式的無(wú)序聲子譜。這些模式提供了交變電場(chǎng)，所述交變電場(chǎng)在與外部施加的磁場(chǎng)組合時(shí)提供了源中的概率放大。也可以使用更加復(fù)雜的半導(dǎo)體，例如有機(jī)半導(dǎo)體。如前所述，電流源100包括金屬和半導(dǎo)體和/或絕緣體的一系列薄層102、104、106和簡(jiǎn)。這些層102、104、106和108可以由真空沉積來(lái)制造，使得它們彼此接觸。不同的真空沉積技術(shù)可以適合于制造電流源100。這些真空沉積技術(shù)包括濺射、化學(xué)氣相沉積以及電子束蒸發(fā)。沉積發(fā)生于真空室中。室包括能夠維持真空的容器。室還具有電饋通(feedthrcmgh)，其使得電流能夠被饋送到室內(nèi)的導(dǎo)線；以及通過(guò)真空管線和閥門連接到真空泵的運(yùn)動(dòng)饋通，所述運(yùn)動(dòng)饋通能夠使得耙材在容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)。真空室在沉積過(guò)程中維持小于約10—Storr的真空。要蒸發(fā)的材料被置于例如由鎢絲制成的圓錐籃子中。如果要蒸發(fā)的材料是細(xì)線或箔片形式，則可以簡(jiǎn)單地將其圍繞鎢絲纏繞。鉤絲的一端連接到電饋通，而鉤絲的另一端連接容器的壁，所述壁用于電接地。如果從外部向電饋通施加電壓，則電流流經(jīng)鎢絲，對(duì)鎢絲以及與之接觸的材料加熱。通過(guò)足夠的電流，該材料被加熱到足以蒸發(fā)。由于其處于真空中，所以原子基本上沿所有方向均勻發(fā)射。耙材被置于與運(yùn)動(dòng)饋通相連的載具上，從而能夠被移動(dòng)到最佳位置以接收所蒸發(fā)的材料。在良好的近似下，由于材料沿所有方向基本均勻地蒸發(fā)，所以撞擊到靶材的量以及所得的層的厚度可以由簡(jiǎn)單的幾何關(guān)系以及對(duì)籃子中的材料量和從籃子到耙材的距離的了解來(lái)計(jì)算。在一個(gè)層的沉積完成時(shí)，靶材被移動(dòng)到新的位置，電流流經(jīng)保持了用于下一層的材料的另一個(gè)籃子并重復(fù)該過(guò)程。由此制造了各個(gè)層而不在界面處產(chǎn)生大量雜質(zhì)。在選擇用于將層相接的材料時(shí)應(yīng)注意，因?yàn)樗练e的材料可能不是均勻地涂敷靶材，而是在靶材頂部形成島狀，特別是對(duì)于過(guò)于薄的層。一種示例裝置包括鋼襯底，鋼襯底上形成有一系列層。這些層可以包括1000埃的Sn、100埃的Ge、30埃的Pb和1000埃的Pd。30埃的Pb層形成緩沖器。這個(gè)系列可以根據(jù)需要而重復(fù)多次。在將這個(gè)系列重復(fù)了所需次數(shù)之后，沉積1微米的Sn的最終層。如果破壞真空來(lái)重新裝載材料，則它可以在Pd沉積之后進(jìn)行。這會(huì)在Pd與接著的Sn層之間引入PdO的薄層(約20埃)。1000埃的Sn層形成收集器層，Ge形成過(guò)濾器，30埃的Pb層形成緩沖器，Pd形成源。鋼襯底可以是具有約lcm直徑的傳統(tǒng)鋼襯墊。鋼襯底被清潔、用蒸餾水清洗、并例如用氮?dú)飧稍铩ｄ撘r底還可以被用軟棉布擦亮到以合適的亮度閃光。可以沉積單一的層，例如Sn。如果這個(gè)層是能夠用粘合劑(例如透明膠帶)除去的，則襯底被再次清潔。在合適的清潔之后，這個(gè)片被放在載具上，沉積材料被放在籃子中或細(xì)線上。為了沉積上述層，將Sn被放在籃子中，Ge放在籃子中，Pb放在籃子中，并將Pd線圍繞鎢絲纏繞。將系統(tǒng)排空并連續(xù)抽吸直到獲得l(TStorr的真空。在真空系統(tǒng)的一種示例中，這需要約2小時(shí)。在獲得上述真空時(shí)，可以開始沉積。首先沉積1000埃的Sn，然后沉積100埃的Ge，隨后是30埃的Pb。這個(gè)階段的Ge是無(wú)定形的形式。襯底被加熱到400k持續(xù)30分鐘，以將無(wú)定形Ge改變?yōu)槎嗑e層。在形成多晶Ge層之后，沉積1000埃的Pb，其中Pd用Ag摻雜。為了重復(fù)這個(gè)系列，室被打開并重新裝載Sn、Ge、Pb和Pd。室被排空并重復(fù)該系列。最后，沉積1微米的Sn層。然后通過(guò)導(dǎo)電環(huán)氧材料或焊接將金屬導(dǎo)體安裝到片的頂部和底部以構(gòu)成電連接。圖6a、圖6b和圖6c示出了不同電流源的實(shí)施例的能帶圖。在這些實(shí)施例中的每一者中，源102的導(dǎo)帶頂部與收集器108的導(dǎo)帶頂部對(duì)齊。在圖6a所示的實(shí)施例中，源102中已被激發(fā)的電子隧穿緩沖器104并穿過(guò)過(guò)濾器106遷移到收集器108的導(dǎo)帶的空的部分中。如圖所示，過(guò)濾器106的價(jià)帶頂部處于源102的導(dǎo)帶底部下方(即具有比其低的能量)。換言之，過(guò)濾器106(半導(dǎo)體或絕緣體)的帶隙底部低于源102的導(dǎo)帶底部。這樣，由于過(guò)濾器106的帶隙中沒(méi)有能態(tài)，所以通過(guò)電子的激發(fā)在源102中產(chǎn)生的空穴保留在源102中。但是，在圖6b所示的實(shí)施例中，過(guò)濾器106的價(jià)帶延伸到源102的導(dǎo)帶底部上方，同時(shí)導(dǎo)帶底部處于比受激發(fā)電子的能量更高的能量。這樣，源102中的空穴隧穿緩沖器104并穿過(guò)過(guò)濾器106遷移到收集器18的導(dǎo)帶的被占據(jù)部分中，同時(shí)源102中產(chǎn)生的受激發(fā)電子保留在源102中，因?yàn)檫^(guò)濾器106的帶隙中沒(méi)有能態(tài)。在圖6c所示的實(shí)施例中，源102中已被激發(fā)的電子以及局域化能態(tài)中留下的空穴都隧穿緩沖器104并穿過(guò)過(guò)濾器106遷移。電子遷移到收集器108的導(dǎo)帶中空的部分中，空穴遷移到收集器108的導(dǎo)帶中被占據(jù)的部分中。由圖可見，過(guò)濾器106的帶隙足夠小，使得過(guò)濾器106的價(jià)帶頂部高于源102的導(dǎo)帶底部，并且過(guò)濾器106的導(dǎo)帶底部處于源102中受激發(fā)的電子的能級(jí)以下。圖7a、圖7b和圖7c示出了不同電流源的能帶圖以及有關(guān)的等效電路圖和電流-電壓曲線圖。如圖7a所示，電子從源102向收集器108的導(dǎo)帶中空的部分遷移，形成了正向電流Io。另外，收集器108的導(dǎo)帶中被占據(jù)的部分中的電子從收集器108隧穿過(guò)濾器106的帶隙去往源102的收集器，從而形成了反向電流IT。反向電流lT的大小與電流源100兩端的電壓、收集器108的導(dǎo)帶的被占據(jù)部分頂部的能量與過(guò)濾器106的導(dǎo)帶底部之間的差成比例，并隨著過(guò)濾器106的厚度增大而以指數(shù)方式減小。如圖所示，由于電流源100的等效電路圖看起來(lái)與并聯(lián)了電阻器R(電流源IOO的電阻)的理想電流源一樣，所以電流源IOO兩端的電壓與電阻R成比例。這樣，盡管正向電流Io為常數(shù)，但反向電流lT隨著電流源IOO兩端的電壓V。而線性增大。如圖7b所示，能夠引起反向電流的另一種機(jī)制是由過(guò)濾器106的帶隙中跳變的缺陷產(chǎn)生的電流。就是說(shuō)，如果例如由于過(guò)濾器106的晶格中的瑕疵而在過(guò)濾器106中存在缺陷，并且這些缺陷在帶隙中產(chǎn)生了缺陷能態(tài)，則可能產(chǎn)生缺陷電流ID。與圖7a類似，圖7b中電流源IOO的等效電路圖看起來(lái)與并聯(lián)了電阻器R(電流源100的電阻)的理想電流源一樣。這樣，盡管正向電流Io為常數(shù)，但反向電流lD隨著電流源IOO兩端的電壓Vo而線性增大。如圖7c所示，能夠引起反向電流的另一種機(jī)制是因?yàn)樵?02和收集器108的存在而在過(guò)濾器106中建立的內(nèi)部電場(chǎng)所產(chǎn)生的電流。就是說(shuō)，在制造電流源100時(shí)，過(guò)濾器106的導(dǎo)帶和價(jià)帶邊緣可能在收集器108與緩沖器104(如果存在的話)之間的界面處箝位。這接著可能在源102與收集器108的導(dǎo)帶對(duì)齊時(shí)造成過(guò)濾器106中的導(dǎo)帶和價(jià)帶彎曲，從而建立內(nèi)部電場(chǎng)。在此情況下，圖7c中電流源100的等效電路圖看起來(lái)與并聯(lián)了二極管D(電流源100的電阻)的理想電流源一樣。由于二極管中的電流隨著電壓以指數(shù)方式增大，所以同樣，盡管正向電流Io為常數(shù)，但反向電流ImoDE隨著電流源IOO兩端的電壓Vo而線性增大。注意，說(shuō)明書以及附圖應(yīng)當(dāng)以示例性而不是限制性的方式來(lái)看待，所有這些變更形式都應(yīng)認(rèn)為包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這里所用的詞語(yǔ)"包括"或其任何變化形式應(yīng)當(dāng)認(rèn)為覆蓋了開放式的包括關(guān)系，因此包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或設(shè)備并非僅僅包括這些要素，而是可以包括未顯式列出的其他要素或者這些過(guò)程、方法、物品或設(shè)備固有的要素。因此，上述詳細(xì)說(shuō)明應(yīng)當(dāng)以示例性而不是限制性的方式來(lái)看待，可以理解，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為所附權(quán)利要求(包括所有等同形式在內(nèi))限定了本發(fā)明的精神和范圍。上文說(shuō)明中的任何內(nèi)容都不應(yīng)認(rèn)為縮小了要求保護(hù)的發(fā)明及其等同形式的范圍。權(quán)利要求1.一種電流源，包括源，其包括金屬，所述金屬具有導(dǎo)帶、所述導(dǎo)帶的底部處局域化的能態(tài)、以及概率放大；過(guò)濾器，其與所述源連接；和收集器，其經(jīng)過(guò)所述過(guò)濾器與所述源連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流源，其中，所述金屬包括無(wú)序的金屬。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流源，其中，所述金屬包括多種不同金屬，其中，所述不同金屬的原子以隨機(jī)方式布置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流源，其中，所述金屬包括純的過(guò)渡金屬。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流源，其中，所述金屬包括雜質(zhì)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電流源，其中，如果所述金屬為非過(guò)渡金屬，則所述雜質(zhì)是與所述非過(guò)渡金屬在周期表中處于相同列的雜質(zhì)，并且如果所述金屬是過(guò)渡金屬，則所述雜質(zhì)是與所述過(guò)渡金屬處于相同列的雜質(zhì)或處于所述過(guò)渡金屬所在列右側(cè)的列的雜質(zhì)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電流源，其中，所述金屬包括鉛，所述雜質(zhì)包括鉍。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流源，還包括磁場(chǎng)源，所述磁場(chǎng)源施加與所述源基本垂直的磁場(chǎng)，所述金屬基本沒(méi)有無(wú)序性。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電流源，還包括電場(chǎng)源，所述電場(chǎng)源向所述源施加交變電場(chǎng)，所述電場(chǎng)與所述磁場(chǎng)不平行。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電流源，其中，所述電場(chǎng)源包括所述源的相鄰層，所述相鄰層具有高密度的光學(xué)活性局域化的聲子模式。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流源，還包括所述源與所述過(guò)濾器之間的緩沖器，所述緩沖器包括金屬、半導(dǎo)體或絕緣體中的至少一者。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電流源，其中，所述緩沖器的厚度約為10-50埃。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流源，還包括襯底，多個(gè)結(jié)構(gòu)形成于所述襯底上，每個(gè)結(jié)構(gòu)包括所述源、所述過(guò)濾器和所述收集器。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流源，其中，所述金屬為非過(guò)渡金屬，所述概率放大可產(chǎn)生于所述金屬的物理表面的約100埃以內(nèi)。15.—種電流源，包括.-源，其包括金屬，所述金屬具有導(dǎo)帶、所述導(dǎo)帶的底部處局域化的能態(tài)、以及概率放大；緩沖器，其接觸所述源，所述緩沖器具有足以允許電荷載流子穿過(guò)其的厚度；半導(dǎo)體過(guò)濾器，其接觸所述緩沖器；和收集器，其接觸所述過(guò)濾器。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電流源，其中，所述金屬包括無(wú)序的金屬。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電流源，其中，所述金屬包括多種不同金屬，其中，所述不同金屬的原子以隨機(jī)方式布置。18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電流源，其中，所述金屬包括純的過(guò)渡金屬。19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電流源，其中，所述金屬包括雜質(zhì)，并且如果所述金屬為非過(guò)渡金屬，則所述雜質(zhì)是與所述非過(guò)渡金屬在周期表中處于相同列的雜質(zhì)，如果所述金屬是過(guò)渡金屬，則所述雜質(zhì)是與所述過(guò)渡金屬處于相同列的雜質(zhì)或處于所述過(guò)渡金屬所在列右側(cè)的列的雜質(zhì)。20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電流源，還包括磁場(chǎng)源和電場(chǎng)源，所述磁場(chǎng)源施加與所述源基本垂直的磁場(chǎng)，所述電場(chǎng)源向所述源施加交變電場(chǎng)，所述電場(chǎng)與所述磁場(chǎng)不平行，所述金屬基本沒(méi)有無(wú)序性。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電流源，其中，所述緩沖器包括高密度的光學(xué)活性局域化的聲子模式，所述電場(chǎng)源包括所述緩沖器。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電流源，還包括襯底，多個(gè)結(jié)構(gòu)形成于所述襯底上，每個(gè)結(jié)構(gòu)包括所述源、所述緩沖器、所述過(guò)濾器和所述收集器。23.—種形成電流源的方法，所述方法包括在襯底上沉積源，所述源包括金屬，所述金屬具有導(dǎo)帶、所述導(dǎo)帶的底部處小于約1000卯m的局域化能態(tài)、以及概率放大；在所述源上沉積過(guò)濾器；和在所述過(guò)濾器上沉積收集器。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括在沉積所述過(guò)濾器之前在所述源上沉積緩沖器，使得所述緩沖器布置于所述源與所述過(guò)濾器之間，所述緩沖器包括半導(dǎo)體或絕緣體中至少一者。25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述金屬包括無(wú)序的金屬。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述金屬包括多種不同金屬，其中，所述不同金屬的原子以隨機(jī)方式布置。27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述金屬包括純的過(guò)渡金屬。28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述金屬包括雜質(zhì)，并且如果所述金屬為非過(guò)渡金屬，則所述雜質(zhì)是與所述非過(guò)渡金屬在周期表中處于相同列的雜質(zhì)，如果所述金屬是過(guò)渡金屬，則所述雜質(zhì)是與所述過(guò)渡金屬處于相同列的雜質(zhì)或處于所述過(guò)渡金屬所在列右側(cè)的列的雜質(zhì)。29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括提供磁場(chǎng)源，所述磁場(chǎng)源施加與所述源基本垂直的磁場(chǎng)，所述金屬基本沒(méi)有無(wú)序性。30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述源的相鄰層包括電場(chǎng)源，所述電場(chǎng)源向所述源施加交變電場(chǎng)，所述電場(chǎng)與所述磁場(chǎng)不平行，所述相鄰層具有高密度的光學(xué)活性局域化的聲子模式。31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述金屬為非過(guò)渡金屬，所述概率放大可產(chǎn)生于所述金屬的物理表面的約100埃以內(nèi)。32.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述源、所述過(guò)濾器和所述收集器的沉積是在真空室中的真空下進(jìn)行的。33.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括在所述襯底上沉積多個(gè)結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)包括所述源、所述過(guò)濾器和所述收集器。34.—種裝置，包括電流源，其包括多個(gè)層；和負(fù)載，其連接到所述層，其中，所述層的相互作用產(chǎn)生由所述電流源中的熱能產(chǎn)生的自發(fā)電流，使得所述電流流經(jīng)所述負(fù)載并使功率被耗散。35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，其中，由熱能產(chǎn)生電荷的所述多個(gè)層的第一層包括無(wú)序的金屬。36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其中，所述金屬包括多種不同金屬，其中，所述不同金屬的原子以隨機(jī)方式布置。37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，其中，由熱能產(chǎn)生電荷的所述多個(gè)層的第一層包括純的過(guò)渡金屬。38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，其中，由熱能產(chǎn)生電荷的所述多個(gè)層的第一層包括包括雜質(zhì)的金屬，如果所述金屬為非過(guò)渡金屬，則所述雜質(zhì)是與所述非過(guò)渡金屬在周期表中處于相同列的雜質(zhì)，并且如果所述金屬是過(guò)渡金屬，則所述雜質(zhì)是與所述過(guò)渡金屬處于相同列的雜質(zhì)或處于所述過(guò)渡金屬所在列右側(cè)的列的雜質(zhì)。39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，還包括磁場(chǎng)源和電場(chǎng)源，其中，由熱能產(chǎn)生電荷的所述多個(gè)層的第一層包括基本沒(méi)有無(wú)序性的金屬，所述磁場(chǎng)源施加與所述第一層基本垂直的磁場(chǎng)，所述電場(chǎng)源向所述第一層施加交變電場(chǎng)，所述電場(chǎng)與所述磁場(chǎng)不平行。40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的裝置，其中，所述多個(gè)層中與所述第一層接觸的第二層包括高密度的光學(xué)活性局域化的聲子模式，并且所述電場(chǎng)源包括所述第二層。全文摘要本發(fā)明提供了電流源以及產(chǎn)生該電流源的方法。電流源包括金屬源、緩沖器層、過(guò)濾器和收集器。給金屬層和半導(dǎo)體層提供電連接，還可以提供磁場(chǎng)施加器。源金屬在導(dǎo)帶底部具有局域化能態(tài)并具有概率放大。各個(gè)層的相互作用產(chǎn)生了自發(fā)電流。電荷穿過(guò)電流源的移動(dòng)產(chǎn)生了電壓，該電壓上升到出現(xiàn)了平衡反向電流為止。如果負(fù)載被連接到電流源，則電流流經(jīng)負(fù)載并耗散功率。所用的能量來(lái)自電流源中的熱能，并且裝置受到冷卻。文檔編號(hào)H01J45/00GK101375422SQ200680052802公開日2009年2月25日申請(qǐng)日期2006年12月12日優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日發(fā)明者吐馬斯·克里薩申請(qǐng)人:克里薩研究有限公司