碲化铋热电薄膜的电沉积制备与形貌分析

刘磊，苏杰 ，马昊 ，张汉，高玉微

(1.河北大学 电子信息工程学院，河北 保定 071002；2.中国科学院 半导体研究所，北京 100083)

热电材料所独有的Seebeck效应和Peltier效应使其在温差发电与温差制冷方面有着广泛的应用，如空间飞行器的电源、测温热偶，以及CCD相机与激光器的制冷器等方面[1].同时，电子技术与微纳技术的不断发展对热电材料的要求越来越高，而相对于传统的块体材料，热电薄膜材料具备更优异的物理性能与工艺适配性[2].Bi2Te3以及其衍生化合物被认为是近室温范围内热电优值最好的热电材料，近年来Bi2Te3薄膜与其低维纳米材料的制备与研究工作备受国内外研究者关注[3-9].

Bi2Te3薄膜的制备主要利用快速蒸发[10]、有机物气相淀积(MOVCD)[11]和分子束外延(MBE)技术[12]，但这些制备工艺往往需要复杂的设备，工艺成本较高.而电沉积技术具有薄膜制备温度低、沉积薄膜面积大、成本低等优点，非常适用于Bi2Te3薄膜的制备.目前国外利用电沉积技术制备Bi2Te3薄膜已经见诸报道[13-15]，国内杨君友等[16]利用电化学原子层外延技术成功制备了Bi2Te3薄膜，王为等[17]也利用电沉积技术制备了Bi2Te3纳米线，但总体上看国内对于Bi2Te3材料的电沉积制备研究还较少，有待进一步深入.本文首先利用电化学沉积技术通过循环伏安法确定Bi2Te3薄膜共沉积电位，然后利用X线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对沉积薄膜成分和形貌进行了表征.

1 实验

1.1 沉积溶液配比

1.2 循环伏安法测试与薄膜的表征

2 结果与讨论

2.1 循环伏安测试结果