本学位论文主要研究了纳米晶Bi<,2>Te<,3>热电薄膜材料的电化学沉积制备，分别分析研究了不同电沉积方法(恒压法、脉冲电压法)，不同沉积条件(沉积电位、电解液浓度、超声环境、添加剂浓度)对Bi<,2-x>Te<,3+x>薄膜的电化学沉积过程、物相(相结构、成分、晶粒尺寸)及微观形貌的影响，实现了薄膜晶粒大小、成分的有效控制。另外，还对具有不用晶粒大小的纳米晶Bi<,2>Te<,3>热电薄膜样品进行了电阻率、热稳定性测试，及退火研究。本论文利用电流-电压循环扫描曲线分析了Bi<2-x>Te<,3+x>薄膜的电化学沉积过程。另外，采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等测试手段对沉积膜的微观表面形貌、成分、相结构和晶粒大小进行了表征，使用四探针测试仪检测了纳米晶薄膜的电阻率特性，通过差示扫描量热仪(DSC)研究了纳米晶薄膜的热稳定性。 研究结果表明，沉积电位负于-110mv时，沉积膜结构疏松，成膜性差。脉冲沉积法对提高薄膜形核速率，抑制品核长大有明显作用，但不能确保Bi<3+>与Te<4+>共沉积形成Bi<,2>Te<,3>合金。柠檬酸添加剂能有效实现Bi<3+>离子与Te<,4+>离子的共沉积，同时对细化晶粒有明显作用。通过调节沉积参数，用电化学方法均可沉积制备热电器件需要的P型(富Bi的Bi<,2>Te<,3>相)及n型(富Te的Bi<,2>Te<,3>相)纳米晶Bi<,2>Te<,3>热电薄膜材料。富余的Bi/Te以固溶体的形式存在于Bi<,2>Te<,3>晶体中。此外，论文指出得到Bi<,2>Te<,3>合金成分，同时又能使晶粒细化的关键是控制电沉积速度。在此基础上，发展了一种快速、低廉、大面积制备无污染、致密的Bi<,2>Te<,3>纳米晶薄膜的方法，平均晶粒尺寸为26nm，膜厚的生长速度为160nm/min该研究工作具有新颖性，且具有较高的应用价值和理论价值。 本论文制备的纳米晶Bi2Te3热电薄膜的电阻率在4～20×10<-3>Ω·cm之间，薄膜电阻率随晶粒尺寸的减少而增大。80﹪测量样品的电阻率低于Bi<,2>Te<,3>单晶块体的电阻率(7.5×10<,-3>Ω·cm)。另外，薄膜中的微观空隙对其电阻率值也有重要影响。论文通过大量的实验和工艺探索，制备出了平均粒径约为26、33、35nm的Bi<,2>Te<,3>热电薄膜材料，差示扫描量热仪(DSC)测试结果显示，样品的Bi<,2>Te<,3>斜方六面体相结构在室温至400℃温度范围内是稳定的。上述样品在235℃下退火3小时后，样品的相结构、择优取向、表面形貌均没有明显变化，只是晶粒增大了约2.2倍，同时，其电阻率值大幅减少至原来的1/10左右。另外，成分的变化显示，退火有利于形成富Bi的p型Bi<,2>Te<,3>热电材料。