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文檔簡介
1、Bi2Te3系熱電材料是一類能夠在室溫條件下實現電能和熱能之間直接轉換的功能材料。由于其具有使用壽命長、穩(wěn)定性好、環(huán)境友好等優(yōu)點，以及在微電子、光電子等高技術等領域有著巨大的應用前景，從而吸引了人們的廣泛關注。但是其熱電優(yōu)值尚不夠高，限制了它的應用。如何提高Bi2Te3系熱電材料的熱電性能成為研究的熱點。隨著熱電相關理論以及納米技術的不斷發(fā)展，人們發(fā)現Bi2Te3系熱電材料的低維化所帶來特殊的量子限制效應，使其熱電性能比塊體材料高得多。
2、本文在分析 Bi2Te3系熱電材料的國內外研究現狀、發(fā)展趨勢的基礎上，開展了真空電弧等離子體蒸發(fā)法（Vaccum Arc Plassma Evaporation）制備Bi2Te3系熱電薄膜的研究工作。
本文闡述了材料的幾種熱電效應，綜述了Bi2Te3系熱電材料研究的進展。介紹了真空電弧等離子體產生原理，并對VAPE系統(tǒng)進行技術改進，使之適合于沉積納米薄膜。在此基礎之上，采用真空電弧等離子體法制備了Bi0.4Sb1.6Te3
3、納米薄膜，探討了工藝參數如電弧電流、腔內氬氣的壓強、基片溫度和距離等參數對實驗的影響。采用XRD、FE-SEM和EDAX等分析測試手段研究了薄膜的微觀結構及化學組成。研究了薄膜熱電性能與薄膜膜厚的關系：隨著薄膜厚的增加，其電阻率減小；電阻率與薄膜厚度的倒數呈近似的直線關系；考察了薄膜的Seebeck系數與膜厚的關系，隨著膜厚度的增加，Seebeck系數增加。在373K到573K的溫度范圍內研究了退火溫度對薄膜的電阻率和Seebeck系數
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