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《基片溫度對(duì)射頻磁控濺射碲化鉍薄膜微結(jié)構(gòu)和表面形貌的影響-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào)第32卷第6期CHINESEJOURNALOFVACUUMSCIENCEANDTECHN0])GY2012年6月基片溫度對(duì)射頻磁控濺射碲化鉍薄膜微結(jié)構(gòu)和表面形貌的影響楊鵬輝曾志剛胡志宇(上海大學(xué)納微能源研究所上海200444)InfluenceofSubstrateTemperatureonGrowthofRFSputteredBismuthTellurideFilmsYangPenghui，ZengZhigang，HuZhiyu(InstituteofNanoMicroEnergy，Shang
2、haiUniversity，200444，Ch／na)AbstractThebismuthtelluridefilmsweredepositedbyRFmagnetronsputteringonsubstmteofSi(100)wafer，2inchindiameter．Theimpactsofthegrowthconditions，suchasthesubstratetemperature，sputteringpower，andpressure，onthemicmstmctures，surfacemorphol
3、ogies，andinterfacepropertiesofthebismuthtelluridefilmswereevaluated．ThefilmswerecharacterizedwitIlX-raydifraction。andscanningelectronmicroscopy．Theresultsshowthatthesubstratetern．peraturestronglyafectsthe~cmstructuresandphasestructureofthefilms．Dependingonani
4、ncreaseofthesubstratetemperature，thegroinsgrewtoavaryingdegree．At100~C，hexagonalBi2Te3phasedominatedwithc—axisasthepreferredgrowthorientation．At250。I=，theBi2Te3phasechangedintoBiTephasewithformationofstrip-likegrainsonthesurface．Inaddition，thesubstratetempera
5、turemarkedlyinfluencestheinterfacialstressdistribution．KeywordsBismuthtelluride，Thermoelectricthinfilm，Magnetronsputtering，Substratetemperature摘要碲化鉍材料是目前已知的室溫下性能優(yōu)異的熱電材料之一。本文利用射頻磁控濺射在不同基片溫度下制備了碲化鉍薄膜。研究發(fā)現(xiàn)，基片溫度對(duì)薄膜的微結(jié)構(gòu)和表面形貌影響顯著。隨著溫度的提高，薄膜內(nèi)晶粒尺寸都不同程度地增加。基片溫度IO0~C以上
6、碲化鉍薄膜為Bi2相為主的多晶結(jié)構(gòu)，并具有良好的C軸擇優(yōu)取向，形成了六角層狀結(jié)構(gòu)。基片溫度250~C時(shí)薄膜轉(zhuǎn)變?yōu)锽iTe相，并在表面生成Te長(zhǎng)條狀顆粒。應(yīng)力分析表明碲化鉍薄膜與Si(100)基片之間的殘余應(yīng)力受溫度影響明顯。關(guān)鍵詞碲化鉍熱電薄膜磁控濺射基片溫度中圖分類號(hào)：0484文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969／j．issn．1672—7126．2ol2．06．11熱電材料是能夠?qū)崿F(xiàn)電能和熱能相互直接轉(zhuǎn)化密度，在熱電轉(zhuǎn)換效率的提高上有著巨大潛力，在光的材料。它可制成各種尺寸的熱電發(fā)電和制冷器件，電子元件的制冷
7、和傳感器方面具有廣闊的應(yīng)用前并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無噪音、無污染、可靠性高和使用壽景[3_41。命長(zhǎng)等特點(diǎn)。熱電器件在半導(dǎo)體電冰箱、工業(yè)廢熱發(fā)碲化鉍是目前研究最廣泛的熱電材料之一，它屬電和太空發(fā)電等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用_1-2]。近年來，于窄帶隙半導(dǎo)體，為三角晶系，在室溫下具有比較高熱電材料的低維化日益受到關(guān)注。相比塊體熱電材的熱電性能，其塊體材料熱電優(yōu)值為1左右
8、5_。碲化料，熱電薄膜器件具有更快的響應(yīng)速度、較高的能量鉍薄膜的制備方法有熱蒸發(fā)法、激光脈沖沉積(PLD)收稿日期：2011-04-18+基金項(xiàng)目：科技部國際
9、合作項(xiàng)目(2009DFBt0160)；上海市科委國際合作專項(xiàng)(10520710400)；上海市納米專項(xiàng)(0852NM01700)；上海市科委國際合作專項(xiàng)(08160706000)；上海博士后資助項(xiàng)目(10R21412800)；上海大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目(SHUCX102014)*聯(lián)系人：Tel：(021)66135201；E—mail：~hiyuhu@．edu．cn第6期
