随着能源短缺日益严峻,提高现有能源使用率是能源发展的战略性技术之一。热电器件作为一种热电能源转换装置备受关注。热电材料性能是热电能源转换装置的关键。碲化铋（Bi₂Te₃）作为室温下热电性能最好、开发最早的热电材料一直是研究的重点,且具有广阔的应用前景和现实意义。本文选用Bi₂Te₃薄膜作为研究对象,采用磁控溅射技术在不同基底温度下制备两组不同结晶程度的样品。采用XRD和SEM对两组样品的微观结构和形貌进行表征,同时采用霍尔测试仪和Seebeck测试仪对样品性能进行测试。在573 K下制备的样品比623 K下制备的样品更致密。但623 K样品的结晶程度更好,晶粒尺寸更大,表面更粗糙,且产生直径约为200 nm的孔洞,有利于晶界快速扩散。采用电子束蒸发技术以Sn粒为原料,在573 K和623 K薄膜样品镀上约10nm厚的Sn。采用XRD、SEM和霍尔测试仪对镀Sn后的两组样品的微观结构,形貌和性能进行了测试及表征。测试结果显示在镀Sn后并未对样品的性能产生影响。采用自搭建的保护气退火炉对制备态Bi₂Te₃薄膜和镀Sn后的Bi₂Te₃薄膜分别进行不同温度（473 K/523 K/573 K）下2 h和在573K下不同时间（2 h/3 h/4 h/5 h）的退火处理。研究了退火温度和退火时间对制备态样品和镀Sn后的样品性能的影响。通过XRD、SEM、XPS、霍尔测试及Seebeck测试对其微观结构、形貌和热电性能进行了表征。实验结果显示Sn的掺入可以使Bi₂Te₃（623 K）薄膜的载流子浓度和迁移率均有所提升,导致功率因子提升1-2倍。其原因可归结为:Sn是沿晶界扩散入Bi₂Te₃薄膜中,降低晶界势垒高度,使低能载流子也可以跃过势垒,参与传输。通过理论公式计算发现Sn扩散对薄膜势垒高度的影响约为纯退火作用的5-6倍。而Bi₂Te₃（573 K）薄膜没有出现上述现象的主要原因是由于573 K薄膜的结晶程度低,退火对样品性能起主要作用。相对于退火温度而言,退火时间对样品性能的影响并不大。当退火时间≥3小时,退火态和扩散态样品性能均达到稳定值。