闪蒸法制备N型Bi2(Te0.95Se0.05)3薄膜的微结构及热电性能研究
来源期刊:稀有金属2011年第6期
论文作者:段兴凯 江跃珍 胡孔刚 丁时锋 满达虎
文章页码:887 - 891
关键词:Bi2Te3基热电薄膜;热电功率因子;闪蒸法;
摘 要:采用闪蒸法在温度为473 K的玻璃基体上沉积了厚度为800 nm的N型Bi2(Te0.95Se0.05)3热电薄膜,并在373~573 K进行1 h的真空退火处理。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)分别对薄膜的物相结构和表面形貌进行分析。采用表面粗糙度测量仪测定薄膜厚度,薄膜的电阻率采用四探针法进行测量,采用温差电动势法在室温下对薄膜的Seebeck系数进行表征。沉积态薄膜表明了(015)衍射峰为最强峰,退火处理后最强衍射峰为(006);沉积态薄膜由许多纳米晶粒组成,晶粒大小分布较均匀,平均晶粒尺寸大约45 nm,退火处理后出现了斜方六面体的片状晶体结构。退火温度从373 K增加到473 K,薄膜的电阻率和Seebeck系数增加,激活能也随退火温度的增加而增大,退火温度从523 K增加到573 K,薄膜的电阻率和Seebeck系数都缓慢下降。从373~473 K,热电功率因子随退火温度的升高而单调增加,退火温度为473 K时,电阻率和Seebeck系数分别是2.7 mΩ.cm和-180μV.K-1,热电功率因子最大值为12μW.cmK-2。退火温度从523 K增加到573 K,热电功率因子的值逐渐下降。
段兴凯1,江跃珍2,胡孔刚1,丁时锋1,满达虎1
1. 九江学院机械与材料工程学院新能源材料研究中心2. 九江学院电子工程学院
摘 要:采用闪蒸法在温度为473 K的玻璃基体上沉积了厚度为800 nm的N型Bi2(Te0.95Se0.05)3热电薄膜,并在373~573 K进行1 h的真空退火处理。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)分别对薄膜的物相结构和表面形貌进行分析。采用表面粗糙度测量仪测定薄膜厚度,薄膜的电阻率采用四探针法进行测量,采用温差电动势法在室温下对薄膜的Seebeck系数进行表征。沉积态薄膜表明了(015)衍射峰为最强峰,退火处理后最强衍射峰为(006);沉积态薄膜由许多纳米晶粒组成,晶粒大小分布较均匀,平均晶粒尺寸大约45 nm,退火处理后出现了斜方六面体的片状晶体结构。退火温度从373 K增加到473 K,薄膜的电阻率和Seebeck系数增加,激活能也随退火温度的增加而增大,退火温度从523 K增加到573 K,薄膜的电阻率和Seebeck系数都缓慢下降。从373~473 K,热电功率因子随退火温度的升高而单调增加,退火温度为473 K时,电阻率和Seebeck系数分别是2.7 mΩ.cm和-180μV.K-1,热电功率因子最大值为12μW.cmK-2。退火温度从523 K增加到573 K,热电功率因子的值逐渐下降。
关键词:Bi2Te3基热电薄膜;热电功率因子;闪蒸法;