基体材料对电沉积Bi2Te3-ySey温差电材料薄膜影响.pdfVIP

舯料对电沉积Bi2Te耐sey温差电材料薄膜的影响 卜路霞王为+ (天津大学化工学院应用化学系，天津300072) 有关电化学沉积法制备薄膜湿差电半导体材料的研究，近年受到广泛关注．相对于物理气相沉积法制 备薄膜温差电材料而吉【li，电化学沉积法具有更大的优势．同时，电化学沉积过程中，温度、搅拌速度、 基体等都会影响电沉积薄膜的形貌及组成．国内外对电化学沉积法制备Bi2re3薄膜进行了较多的研刻MJ。 但有关基体材科对电沉积Bi2re，．ysey薄膜结构及性能影响的研究，国内外报道甚少．本文采用控电位方 法分别在金及不锈钢基体上电沉积制备了Bi2Te3．vsey温差电材料薄膜，研究了不同基体对电沉积 Bi2Tc3≯ey薄膜的成分、形貌及性能的影响． 电沉积溶液为含有1．0x10也MBi3+、9．5x10。3 别以金和不锈钢片为基体，恒电位电沉积制备了Bi2Te3．ySey薄膜．采用三电极两回路的电化学测量体系， 进行阴极极化和循环伏安曲线的测试，辅助电极为铂电极，参比电极为饱和甘汞电极。测试极化曲线和 ESEM 作站．采用PHILIPS公司生产的XL30TMP型环境扫描电子显微镜(ESEM)及其所带能谱仪对 薄膜的表面形貌及成分进行分析．在天津大学研制的薄膜温差电材料性能测试系统上，对薄膜的塞贝克 系数进行测定． 企和不锈钢基片在电沉积溶液中的阴极极化曲线如图1所示。金基片在电沉积溶液中的循环伏安曲 线，如图2所示。将两条极化曲线比较可以发现，相同电位下，在不锈钢基片上的电沉积速度较快．研 究表明，在含有Bi”、HTe02+和Se4+的溶液中，能够很好地实现铋、碲、硒的三元共沉积反应． 图1金和不锈钢基片在电沉积溶液中的阴极极化曲线 图2金基片在电沉积溶液中的循环伏安曲线 and Cathodic curves stainlesssteel electrodeinthe Fig．1 polarizationofgold Fig．2Cyclicvoltammogramofgold electrodesinthe solution solution electrodepositing electrodepositing 金为基片电沉积制备的Bi2Te3．ySey薄膜的表面较平整，结构致密．沉积电位为。0．04V时，分别在不锈钢 及金基片上电沉积制备了Bi2Tc3．ySey薄膜，并对其成分进行了分析．结果表明，以不锈钢为基片电沉积 }通讯联系人：王为，天津大学教授；研究方向：温差电材料及器件：Email：wwangg@vip．sina．com 基金项目：国家自然科学基金 249 !Q塑Q三——．—— ______________-________—__●●_————●_————————_——-———_-____—_●_-●_—__-__-__—_____-_●--_———————一 一一． (a)不锈钢 (b)金 图3不锈钢和金基片上电沉积Bi2Te3．ySey薄膜的ESEM形貌 films onstainlesssteel ESEM a)andgoldb)substrates Fig．3 images electrodeposited ofBi2Te3．ySev 上电沉积Bi2Te3．vsey薄膜的塞贝克系数约为-50