一种p型镁锑铋基热电薄膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术的一种p型镁锑铋基热电薄膜材料，其特征在于，该热电薄膜材料化学式为Mg<subgt;3</subgt;Sb<subgt;2</subgt;、Mg<subgt;3</subgt;Sb<subgt;1.5</subgt;Bi<subgt;0.5</subgt;、Mg<subgt;3</subgt;Bi<subgt;1.5</subgt;Sb<subgt;0.5</subgt;或Mg<subgt;3</subgt;Bi<subgt;2</subgt;，薄膜沉积时采用多靶共溅射，薄膜的沉积基底为高纯石英，薄膜呈现柱状晶生长，晶粒尺寸为50～100nm，薄膜厚度为1um。本发明专利技术所制备的p型镁锑铋基热电薄膜材料制备方法简单，成本低，适合大规模制造。本发明专利技术所制备的p型锑铋基热电薄膜材料热电性能高，为微型、柔性薄膜热电器件的发展提供了材料基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热电薄膜，涉及一种p型镁锑铋基热电薄膜材料及其制备方法。

技术介绍

1、热电材料作为一种能源转换材料，能够实现电能和热能的相互转化。当热电材料两端存在温度差时，由塞贝克效应能直接将温差转化为电能。反之，给热电材料通电时，由佩尔贴效应，能够将电能转化为热能。由热电薄膜材料构建而成的热电薄膜器件，具有超薄的体积、易批量化制备以及可柔性化等特点，广泛应用到物联网、柔性可穿戴和电子皮肤传感等领域。目前常用的热电薄膜材料为碲化铋基热电材料，但是其组成元素地壳含量低，并且具有毒性，限制了其更加广泛的应用。因此，目前需要开发一种新型的热电性能高、组成元素地壳含量丰富且无毒的热电薄膜材料。

2、镁锑铋基热电材料热电性能高，组成元素地壳含量丰富且无毒，具备替代现有商用碲化铋的潜力。但是，镁锑铋基热电材料的研究大部分集中在块体形式，关于其薄膜形式的研究十分欠缺。对于镁锑铋基热电材料材料而言，镁的作用十分巨大。镁由于饱和蒸气压很高，沉积过程中常常伴随着大量的挥发，因此，如何在沉积过程中控制镁的含量，是一个关键问题。传统的磁控溅射以合金靶为溅射源，进行薄本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种p型镁锑铋基热电薄膜材料，其特征在于，该热电薄膜材料化学式为Mg3Sb2、Mg3Sb1.5Bi0.5、Mg3Bi1.5Sb0.5或Mg3Bi2，薄膜沉积时采用多靶共溅射，薄膜的沉积基底为高纯石英，薄膜呈现柱状晶生长，晶粒尺寸为50～100nm，薄膜厚度为1um。

2.如权利要求1所述的p型镁锑铋基热电薄膜材料，其特征在于，化学式为Mg3Bi2的薄膜在四种薄膜中具备最优的电学性能。

3.如权利要求1所述的p型镁锑铋基热电薄膜材料，其特征在于，化学式为Mg3Bi1.5Sb0.5的薄膜在四种薄膜中具备最优的热电性能。

4.一种p型镁锑铋基热电薄膜材料...

【技术特征摘要】

1.一种p型镁锑铋基热电薄膜材料，其特征在于，该热电薄膜材料化学式为mg3sb2、mg3sb1.5bi0.5、mg3bi1.5sb0.5或mg3bi2，薄膜沉积时采用多靶共溅射，薄膜的沉积基底为高纯石英，薄膜呈现柱状晶生长，晶粒尺寸为50～100nm，薄膜厚度为1um。

2.如权利要求1所述的p型镁锑铋基热电薄膜材料，其特征在于，化学式为mg3bi2的薄膜在四种薄膜中具备最优的电学性能。

3.如权利要求1所述的p型镁锑铋基热电薄膜材料，其特征在于，化学式为mg3bi1.5sb0.5的薄膜在四种薄膜中具备最优的热电性能。

4.一种p型镁锑铋基热电薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括：

5.如权利要求4所述的p型镁锑铋基热电薄膜材料的制备方法，其特征在于，预溅射时的参数除靶材功率外与正常溅射时参数一致，预溅射功率是正常溅射时的功率的1.2倍。

6.如权利要求4所述的p型镁锑铋基热电薄膜材料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：邰凯平，冉宜骏，于治，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：