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对于合金热电薄膜材料,传统的制备方法如气相沉积、分子外延生长等存在着设备依赖性强、靶材价格昂贵和大面积制备困难等弊端。本论文采用电沉积的方法,通过调控电镀液成分及电沉积工艺参数,在金种层修饰的导电玻璃基底(Au/ITO)上,制备了较大面积的纯相n型Bi2Te3和p型BixTey热电薄膜材料,在具有良好的热电性能的同时降低成本、简化工艺。在10mM Bi3+15 mM HTeO2++1 M HNO3的电镀液体系中,实现了对不同表面形貌的纯相n型Bi2Te3热电薄膜的可控制备：当沉积电位为-0.20 V,沉积时间为120 s时制备的薄膜具有致密连续的麦粒状微观形貌,其电阻率为8.060×10-6Ω·m,载流子浓度为5.029×1020 cm-3,Seebeck系数为-64.949 μV·K-1,功率因子为5.234×104 W·m-1·K2,具有最佳的n型热电性能。在12.5 mM Bi3+12.5 mM HTe02++1M HN03的电镀液体系中,制备了具有Bi2Te3六方相结构的p型富Bi热电薄膜材料。在沉积电位为-0.25 V,沉积时间为60 s时制备的薄膜制具有致密连续的麦粒状微观形貌,其电阻率为4.525×10-6 Ω·m,载流子浓度为1.093×1021cm-3,Seebeck系数为57.168 μV.K-1,功率因子达了7.222×10-4W·m-1·K2,优于n型纯相Bi2Te3的热电性能,实现了自身掺杂对载流予类型的改变和性能的优化。对以上体系进行分析,研究Bi-Te薄膜的共沉积机理：Bi3+优先析出还原为Bi0,同时诱导HTeO2+发生欠电位沉积。在优选电位下,致密薄膜的形核过程为依附于金种层的均匀形核；其稳定生长阶段发生Bi3+、HTeO2+的共沉积反应,且此时受扩散步骤控制,晶核连续横向长大,相互连接形成致密薄膜。在此沉积机理的启发下,采用周期性脉冲双电位法,对Bi-Te纳米棒阵列的无模板辅助电沉积进行了探索。阵列薄膜中Bi-Te纳米棒的直径约为80～120nm,长度约为250nm,分散均匀。其生长过程可描述为：当体系加载短暂的还原电位时,工作电极上制备了均匀的岛状Bi-Te晶核,再加载氧化剥离电位时,溶解部分非晶态晶核中不稳定的Bi原子；如此反复多次,最终得到Bi-Te纳米棒阵列薄膜。