采用蒸发镀膜-电场诱导可控制备定向Bi-Te-Se纳米柱阵列的方法技术

本发明专利技术涉及一种采用蒸发镀膜‑电场诱导可控制备定向Bi‑Te‑Se纳米柱阵列的方法，主要制备步骤如下：将质量百分比纯度都为99.99％的Bi2Te2.7Se0.3和Te粉末质量比＝10:0.5～2均匀混合，在8MPa～10MPa压力下压制Bi2Te2.7Se0.3和Te混合材料成块体；清洗基底后将0.1g～0.2g的Bi2Te2.7Se0.3和Te混合材料压制成的块体放入真空镀膜机的真空室的钨舟中；向真空室内分两次各充入2min～5min氮气后停止，随后抽真空度达到2.0×10

【技术实现步骤摘要】
采用蒸发镀膜-电场诱导可控制备定向Bi-Te-Se纳米柱阵列的方法
本专利技术涉及利用基底施加电压，蒸发镀膜可控制备定向Bi-Te-Se纳米柱阵列的方法，特别涉及一种采用蒸发镀膜-电场诱导可控制备定向Bi-Te-Se纳米柱阵列的方法。
技术介绍
近年来，热电材料是一种能实现热能与电能相互转换的固体材料，用其做成的微型热电器件体积小、重量轻、可靠性高、工作时无噪声、不释放有害化学物质,它能在任意角度安装、改变电流方向，以实现致冷和加热转换，可以进行主动的热控，也能从能源利用的角度来进行被动的热控，能源利用充分。经研究发现Bi2Te3体系的热电性能在室温附近最好，它们的商用块体的热电品质因子ZT一般在～1。理论和实验研究均表明热电材料的低维纳米化可大幅提高材料的热电优值。因此通过材料微观组织的一维阵列化，实现定向纳米柱阵列生长。纳米柱阵列定向生长结构提供载流子择优输运通道，大大增强载流子迁移率，从而提高材料的Seebeck系数和改善材料的电导，导致材料的功率因子大幅提升；纳米柱阵列定向生长结构周期界面可以有利声子散射，导致极大降低材料的热导率。因此，材料微观组织的定向纳米柱阵列化是实现碲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用蒸发镀膜‑电场诱导可控制备定向Bi‑Te‑Se纳米柱阵列的方法，其特征在于该方法包括下列制备步骤：(1)将质量百分比纯度都为99.99％的Bi2Te2.7Se0.3和Te粉末按质量比：Bi2Te2.7Se0.3:Te＝10:0.5～2均匀混合，在8MPa～10MPa压力下压制Bi2Te2.7Se0.3和Te混合材料成块体；所述Bi2Te2.7Se0.3和Te粉末的平均粒径小于50μm；(2)基底在丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声清洗5min～10min后取出，并用高纯度99.999％氮气吹干；(3)将0.1g～0.2g的Bi2Te2.7Se0.3和Te混合材料压制成的块体放入真空镀膜...

【技术特征摘要】
1.一种采用蒸发镀膜-电场诱导可控制备定向Bi-Te-Se纳米柱阵列的方法，其特征在于该方法包括下列制备步骤：(1)将质量百分比纯度都为99.99％的Bi2Te2.7Se0.3和Te粉末按质量比：Bi2Te2.7Se0.3:Te＝10:0.5～2均匀混合，在8MPa～10MPa压力下压制Bi2Te2.7Se0.3和Te混合材料成块体；所述Bi2Te2.7Se0.3和Te粉末的平均粒径小于50μm；(2)基底在丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声清洗5min～10min后取出，并用高纯度99.999％氮气吹干；(3)将0.1g～0.2g的Bi2Te2.7Se0.3和Te混合材料压制成的块体放入真空镀膜机的真空室的钨舟中，把基底放置于样品台上，调节基底电压0V～30V；(4)向真空室内分两次各充入2min～5min氮气后停止，随后对真空室抽真空，使真空室内真空度达到2.0×10－4Pa～4.0×10－4Pa；(5)真空度达到2.0×10－4Pa～4.0×10－4Pa时，打开加热控温电源，设定加热温度200℃～350℃，开始对基底升温；(6)温度升至预定温度200℃～350℃后，在PID控制器上设定沉积速率10nm/min～20nm/min，沉积时间2h～3h；(7)开启交流电源，调节输出电流160A～170A；开始在基底上沉积制备定向Bi2Te2.7Se0.3纳米柱阵列；(8)制备完毕，关闭交流电源，随真空镀膜机冷却至20℃～40℃后，取出，制得在基底上沉积具有定向纳米柱阵列结构的Bi2Te2.7Se0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭明，郝延明，谢宁，吴泽华，秦月婷，焦永芳，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津,12