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热电材料是一种可以实现热能和电能直接相互转换的功能材料,在温差发电和热电制冷等领域有广泛的应用前景。碲化铋（Bi2Te3）基化合物作为室温附近性能最好的热电材料,近年来备受关注。但是经过几十年的研究,室温下块体Bi2Te3材料的热电优值仍然在1左右,导致能量转换效率较低,无法与传统发电和制冷系统相媲美。随着纳米科技在热电材料中的应用,热电材料低维化可通过量子禁闭效应提高材料的功率因子,通过界面的声子散射效应降低材料的热导率,从而提高热电优值;因此,低维材料具有更大的空间提高热电性能。本文通过磁控溅射方法在不同条件下制备Bi2Te3薄膜,系统研究了薄膜的结构、形貌及热电性能。首先在石英玻璃衬底上制备Bi2Te3薄膜,并探索了沉积温度、薄膜成分及Ar流量对薄膜结构和热电性能的影响。研究表明,随沉积温度升高,薄膜表面形貌和晶粒取向发生变化,Seebeck系数不断增大,当沉积温度为400℃时,薄膜的Seebeck系数取得最大值83.96μV/K,此时电导率为11.89×104 S/m,同时功率因子具有最佳值6.79μW/cmK2。当通过Te靶与Bi2Te3合金靶共溅射制备Bi2Te3薄膜时,发现薄膜中的过量的Te有利于提高Seebeck系数和功率因子;在相同的沉积温度下通过共溅射制备的薄膜的Seebeck系数比单靶溅射制备的薄膜的Seebeck系数高,400℃时,Seebeck系数最大值为92.42μV/K。为了确定最佳的Ar流量,通入不同流量的Ar,同时通过限流阀控制工作气压恒定,制备Bi2Te3薄膜;结果发现,工作气压一定时,Ar流量对薄膜的结构和形貌的影响并不明显;但是过高或过低的Ar流量会影响镀膜效率。其次本文探讨了择优取向结构及Te靶功率对Bi2Te3薄膜结构和性能的影响,以单晶MgO作为衬底,在400℃下通过Te靶与Bi2Te3合金靶共溅射制备了具有高度（00l）取向的Bi2Te3薄膜,此时薄膜的Seebeck系数最大值为103.6μV/K,比相同条件下在石英玻璃衬底上制备的薄膜的Seebeck系数高。由于薄膜中的Te含量对热电性能有很大的影响,因此确定最佳的Te含量至关重要。本文中通过调控Te靶的溅射功率,制备了具有不同Te含量的Bi2Te3薄膜,并分析了薄膜中的Te含量对Bi2Te3薄膜结构及热电性能的影响。结果表明,随着Te靶功率的增加,薄膜的Seebeck系数和电导率先增加后减少,当Te靶溅射功率为8 W时,薄膜具有最高的Seebeck系数和电导率,分别为157.7μV/K及9.68×104 S/m,此时功率因子为24.6μW/cmK2;而Te靶溅射功率为5 W及12 W时,功率因子仅有3.95μW/cmK2及5.24μW/cmK2。最后,在优化的工艺参数的基础上,制备了具有高度择优取向及高功率因子的Bi2Te3薄膜,其Seebeck为145.6μV/K,电导率为9.68×104 S/m,功率因子高达39.1μW/cm K2。