Bi-,2-x-Te-,3+x-及Bi-,2-Te-,3-x-Se-,x-薄膜與微區(qū)薄膜材料的電化學制備及添加劑作用研究.pdf

1、溫差電材料自被發(fā)現以來一直是研究的熱點,薄膜及微區(qū)薄膜溫差電材料因適應了目前微電子系統(tǒng)的發(fā)展趨勢而越來越引起人們的關注.電化學方法制備薄膜以及微區(qū)薄膜溫差電材料就是其中一種很有前景的制備方法,它具有設備簡單、操作容易、成本低等眾多優(yōu)點,但目前對該方法的研究還主要停留在提高材料性能這個階段,并沒有與后續(xù)的微型溫差電器件制備相結合.這使得電化學方法制備薄膜及微區(qū)薄膜溫差電材料還沒有真正運用到實際中去. 本論文以制造微型溫差電器件為目

2、標研究了電化學的方法制備Bi<,2-x>Te<,3+x>與Bi<,2>Te<,3-x>Se<,x>薄膜及微區(qū)薄膜溫差電材料和添加劑對電沉積過程的影響. 采用微電子的方法分別研究了使用光致抗蝕干膜和SU-8膠制備微區(qū)的工藝,能使用這兩種不同的感光膠制備出各種不同尺寸的微區(qū)以備實驗之用；自行設計了一套真空退火裝置并確定了它的操作工藝. 比較了銅、不銹鋼、金三種基體對電沉積薄膜Bi<,2>Te<,3>材料的影響,確定了金作為電

3、沉積的基體. 采用陰極極化曲線研究了溫度對電沉積薄膜Bi<,2>Te<,3>材料的影響,確定了25℃的實驗溫度. 從鍍層材料的組成和形貌研究分析了沉積方式對電沉積薄膜Bi<,2>Te<,3>材料的影響,選擇了恒電位方式進行沉積. 在恒電位沉積方式下從鍍層材料組成、溫差電性能、結構、形貌等方面詳細分析了沉積電位對對電沉積薄膜Bi<,2>Te<,3>材料的影響,確定了30mV的沉積電位. XRD圖、SEM圖、

4、EDS以及溫差電性能的測試結果表明微區(qū)尺寸對微區(qū)薄膜Bi<,2>Te<,3>材料電沉積的影響可以通過調整攪拌程度和沉積電位來解決以使得在不同尺寸的微區(qū)獲得理想的鍍層. 采用陰極極化曲線、交流阻抗曲線研究了添加劑對電沉積微區(qū)薄膜Bi<,2>Te<,3-x>Se<,x>材料的影響的作用機理,結果表明添加劑能降低Se沉積的反應電阻從而對電沉積微區(qū)薄膜Bi<,2>Te<,3-x>Se<,x>材料產生影響. 從微區(qū)薄膜Bi<,2>