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本学位论文主要研究了N型Bi2(TexSe1-x)3热电薄膜材料的电化学沉积制备,分别分析研究了不同电沉积方法(恒压法、脉冲电压法),不同沉积条件(沉积电位、添加剂浓度,添加剂种类)对薄膜的电化学沉积过程、物相(相结构、成分、晶粒尺寸)及微观形貌的影响。本论文利用电流—电压循环扫描曲线分析了Bi2(TexSe1-x)3薄膜的电化学沉积过程。另外,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等测试手段对沉积膜的微观表面形貌、成分、相结构和晶粒大小进行了表征。
研究结果表明,电化学方法能有效实现Bi3+离子、Te4+离子和Se4+离子的共沉积,得到成分接近Bi2(TexSe1-x)3的N型热电薄膜。相比较恒电位法,脉冲沉积法对提高薄膜形核速率,抑制晶核长大有明显作用。柠檬酸和WO42-添加剂能降低溶液中的金属离子的迁移速率,增加沉积的响应时间,起到细化晶粒和改善表面平整度的作用。论文通过大量的实验和工艺探索,制备出了平均粒径为20nm的Bi2(TexSe1-x)3热电薄膜材料。