Bi2Te3合金薄膜的电沉积制备工艺及热电性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 薄向辉 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2008-05-31 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 金属研究所 |
| 导师 | 杨永进 |
| 关键词 | Bi2Te3合金薄膜 电沉积 导电聚苯胺 热电性能 泡沫结构 |
| 其他题名 | Investigation of Electrodeposition and Thermoelectric Properties of Bi2Te3 Thin Film |
| 学位专业 | 材料加工工程 |
| 中文摘要 | 碲化铋(Bi2Te3)合金是一种室温下性能最好、应用最广泛的热电材料。由于薄膜热电材料比块状热电材料具有更好的热电性能，近年来碲化铋热电薄膜的制备已成为热电材料领域研究的热点之一。本文选用导电聚苯胺作为基体，利用电沉积工艺成功制备了二维和三维连通泡沫碲化铋薄膜；系统研究了导电聚苯胺薄膜的导电特性、电沉积参数（阴极电流密度、沉积电位以及溶液组分）对沉积层组分、结构和性能的影响；初步探索了宏观结构及骨架材料变化对Bi2Te3材料热电性能的影响。得出以下主要结论： 导电聚苯胺薄膜导电特性的研究结果表明：聚苯胺薄膜电阻随着膜层厚度的增加而降低，随着热处理温度的增加而增大，热处理气氛对聚苯胺薄膜的电阻变化有显著的影响，在氮气和氩气气氛下经过453K保温3h处理，薄膜电导率由未经处理的57S/cm分别变为0和15S/cm。 由循环伏安曲线确定Bi2Te3在导电聚苯胺电极上的沉积电位范围为-125mV～-340mV，Bi2Te3合金中Te的含量随沉积电位呈抛物线形变化，在-200mV时，含量最低为61%；薄膜微观组织结构随着沉积电位的降低首先由片层状向针状过渡，当电位低于-265mV后又变成片层状结构。 对Bi2Te3薄膜热电性能的研究结果表明：(1)对导电聚苯胺绝缘化处理能大幅度提高Bi2Te3薄膜的Seebeck系数，这是由于绝缘化处理消除了导电基体的分流作用；(2)泡沫状Bi2Te3薄膜的Seebeck系数要明显大于该合金平面薄膜的Seebeck系数；(3)用于制备泡沫Bi2Te3薄膜的骨架材料对热电性能有影响，以酚醛树脂和碳化硅为骨架制备的泡沫Bi2Te3薄膜的Seebeck系数值分别比平面薄膜的Seebeck系数提高了64.7%和145%，此差异可能与存在于沉积层与基体之间的应力有关。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-10 |
| 页码 | 67 |
| 源URL | [http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/17172]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 薄向辉. Bi2Te3合金薄膜的电沉积制备工艺及热电性能研究[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：金属研究所
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