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《深圳大学》 2017年
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N型Bi_2Te_3/CH_3NH_3I有机无机复合热电薄膜的制备与性能研究

李亚丹  
【摘要】:Bi_2Te_3基化合物是低温区热电材料性能最好且研究较为成熟的热电材料体系之一,目前已经在多个领域比如航空航天、医疗器材、微电子及生物芯片等研究应用。近年来,相关报道表明将热电材料低维化可以实现费米能级附近电子态密度的提高和增强声子的散射作用,有利于提高材料的Seebeck系数并降低晶格的热导率。甲胺碘(CH_3NH_3I)是一种可晶化、无毒、低成本的有机物,利用甲胺碘制备的光吸收层、钙钛矿材料以及各种发光材料都具有较好的物理特性,相关研究称采用有机材料复合进入无机材料能显著的降低热电材料的热导率,已成为近年来热电材料研究领域的热点之一。因此,本文选取Bi_2Te_3薄膜和CH_3NH_3I进行复合,希望通过有机无机的复合来提高材料的热电性能。本文通过物理气相沉积制备了N型Bi_2Te_3/CH_3NH_3I有机无机复合热电薄膜,通过对材料的制备工艺、有机物复合量的调控,研究制备工艺、碘含量对复合薄膜材料的热电性能的影响。主要研究内容如下:(1)采用磁控溅射、热蒸发相结合的方法制备研究了Bi和Sb与CH_3NH_3I复合的N型和P型薄膜材料。研究发现,Bi与CH_3NH_3I复合之后,所有复合样品的塞贝克系数和电导率都降低,热电性能并未得到提高。Sb与CH_3NH_3I复合之后,复合样品的电导率并未得到提升,但塞贝克系数有了明显的提高,材料的热电性能有所改善。(2)采用磁控溅射、热蒸发相结合的方法制备化合物Bi_2Te_3与甲胺碘复合的N型热电薄膜材料。研究发现,复合之后材料的电导率虽有所降低,但塞贝克系数得到了明显的提高。当I含量为8.83%时,在测试温度为190℃时样品有最大塞贝克系数-245.5μVK-1和最大功率因子3.5×10-3 Wm-1K-2。(3)采用三步叠层蒸镀法制备N型Bi_2Te_3/CH_3NH_3I的复合热电薄膜材料,研究发现,与Bi_2Te_3相比复合之后材料的电导率和塞贝克系数都有了明显的提高。其中I含量为0.54%的样品,其功率因子达到最大,在测试温度为110℃时可达2.8×10-3 Wm-1K-2。(4)采用共蒸发的方法制备了N型Bi_2Te_3/CH_3NH_3I复合热电薄膜材料,研究了不同的碘含量对复合热电材料性能的影响。研究发现碘含量为2.52%的样品常温下的塞贝克系数为-197.9μVK-1,功率因子为6.5×10-4WK-2m-1,而在测试温度为110℃时塞贝克系数最高可达-300.1μVK-1,功率因子可达2.2×10-3WK-2m-1。
【学位授予单位】:深圳大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O484

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 李洪涛;朱志秀;吴益文;吴晓红;周辉;华沂;孙明星;宿太超;季诚昌;;热电材料的应用和研究进展[J];材料导报;2012年15期
2 李翔;周园;任秀峰;年洪恩;王宏宾;;新型热电材料的研究进展[J];电源技术;2012年01期
3 余东海;王成勇;成晓玲;宋月贤;;磁控溅射镀膜技术的发展[J];真空;2009年02期
4 薄向辉;杨永进;张劲松;;导电聚苯胺薄膜上Bi_2Te_3合金层的电沉积及其热电性能[J];材料研究学报;2008年06期
5 任尚芬;程伟;;能源效率、热电效应和纳米技术[J];物理;2007年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张一翔;沈志刚;;磁控溅射金刚石微粉表面镀镍及其在电镀金刚石线锯上的应用[J];中国粉体技术;2017年03期
2 束军;杨沛;雷金辉;;基于SECE振动能量收集模块的设计与实现[J];信息技术;2017年06期
3 薛莹洁;陈海峰;;磁控溅射镀膜中钛靶冷却系统的仿真与优化[J];钛工业进展;2017年02期
4 王奇;王艳辉;牟宗信;赵纪军;;开展磁控溅射镀膜探索研究性实验课程的尝试[J];物理实验;2017年04期
5 彭凯;高原;宋沂泽;王成磊;;磁控溅射时间对4Cr13钢表面沉积钨组织及性能的影响[J];热加工工艺;2017年02期
6 杨红艳;张瑞谦;彭小明;王美玲;;锆合金包壳表面涂层研究进展[J];表面技术;2017年01期
7 梁婷婷;王爱琴;赵海丽;谢敬佩;;磁控溅射法制备钼薄膜的研究现状[J];电镀与涂饰;2016年24期
8 郑喜洋;王志刚;钟庆源;;船用柴油机排气余热温差发电技术研究[J];江苏船舶;2016年06期
9 黄如楷;;梯度热电材料的优化设计及研究进展[J];赤峰学院学报(自然科学版);2016年24期
10 陈海峰;薛莹洁;;国内外磁控溅射靶材的研究进展[J];表面技术;2016年10期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐万劲;磁控溅射技术进展及应用(下)[J];现代仪器;2005年06期
2 景遐斌,王利祥,王献红,耿延候,王佛松;导电聚苯胺的合成、结构、性能和应用[J];高分子学报;2005年05期
3 徐万劲;磁控溅射技术进展及应用(上)[J];现代仪器;2005年05期
4 杨武保;磁控溅射镀膜技术最新进展及发展趋势预测[J];石油机械;2005年06期
5 杨文茂,刘艳文,徐禄祥,冷永祥,黄楠;溅射沉积技术的发展及其现状[J];真空科学与技术学报;2005年03期
6 张忻;张久兴;路清梅;张艳峰;刘延秦;刘旭;;氧化物热电材料研究进展[J];材料导报;2004年02期
7 徐均琪,杭凌侠,蔡长龙;磁控溅射离子束流密度的研究[J];真空科学与技术学报;2004年01期
8 黄向阳,徐政,陈立东;Half-Heusler热电半导体材料[J];无机材料学报;2004年01期
9 刘翔宇,赵来,许生,范垂祯,查良镇;磁控溅射镀膜设备中靶的优化设计[J];真空;2003年04期
10 常天海;高磁场强度的矩形平面磁控溅射靶的设计[J];真空与低温;2003年01期
【相似文献】
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1 张丽伟,卢景霄,李瑞,冯团辉,靳锐敏,张宇翔,李维强,王红娟;薄膜结构性能变化中的“温度临界点”[J];人工晶体学报;2005年05期
2 叶清华;安文;;薄膜结构体系设计与施工中存在的问题[J];科技资讯;2006年14期
3 王长国;杜星文;万志敏;;空间薄膜结构褶皱的数值模拟最新研究进展[J];力学进展;2007年03期
4 李云良;王长国;谭惠丰;;褶皱对薄膜振动特性的影响分析[J];力学与实践;2007年06期
5 李云良;田振辉;谭惠丰;;屈曲薄膜振动分析[J];工程力学;2008年11期
6 李云良;鲁明宇;谭惠丰;谭忆秋;;剪切褶皱薄膜动态特性分析[J];哈尔滨工业大学学报;2011年02期
7 肖潇;关富玲;程亮;;基于能量动量方法的空间薄膜结构的展开分析[J];工程力学;2011年04期
8 姚江宏,许京军,张光寅,邹云娟,陈光华,杨茹,金永范;离子注入对C_(60)薄膜结构的影响[J];物理学报;1999年07期
9 谭惠丰;余建新;卫剑征;;空间薄膜结构动态测试研究最新进展[J];实验力学;2012年04期
10 杜星文;王长国;万志敏;;空间薄膜结构的褶皱研究进展[J];力学进展;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 饶正清;杨庆山;;薄膜结构褶皱处理方法[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
2 薛峰;苟晓凡;周又和;;磁性夹杂/超导薄膜结构力学特性研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
3 辛煜;方亮;陆新华;甘肇强;康健;叶超;程珊华;宁兆元;;微波ECR-CVD的宏观参数对a-C:F膜结构的影响[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
4 姬洪;;探索在普通衍射仪上分析薄膜的途径[A];第八届全国X射线衍射学术会议论文集[C];2003年
5 杨易;金新阳;杨立国;;薄膜结构风荷载数值模拟的新方法和应用[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集(下册)[C];2009年
6 宋昌永;沈世钊;;薄膜结构的形状确定分析[A];第六届空间结构学术会议论文集[C];1996年
7 王友善;王长国;杜星文;;薄膜充气梁的皱曲行为分析[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
8 宋昌永;王树斌;;薄膜结构中索滑动对结构性能的影响[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
9 马平;胡建平;唐明;邱服民;王震;于杰;;高功率激光薄膜及相关检测技术[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
10 魏玉卿;尚仰宏;;空间薄膜结构张拉系统优化设计[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 吕军锋;薄膜表面极性火焰处理技术的原理及其特点[N];中国包装报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王长国;空间薄膜结构皱曲行为与特性研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 罗胜耘;磁控溅射制备多层TiO_2薄膜的光电化学特性研究[D];复旦大学;2014年
3 秦国平;铟(铜)-氮共掺p型氧化锌薄膜的制备和性能研究[D];重庆大学;2015年
4 何剑;氢化非晶硅薄膜结构及其物理效应[D];电子科技大学;2015年
5 刘涛;纳米铁磁金属粉体及铁氧体薄膜微波磁共振特性研究[D];电子科技大学;2014年
6 杨蒙蒙;VO_2外延薄膜的制备和相变机理研究[D];中国科学技术大学;2015年
7 张化福;纳米氧化钒薄膜的低温制备及结构与相变性能研究[D];电子科技大学;2014年
8 王从磊;可压缩流与充气薄膜结构耦合作用流场特性[D];南京航空航天大学;2015年
9 郝桂杰;射频集成纳米软磁薄膜的性能和应用研究[D];电子科技大学;2015年
10 赵昊岩;溶液法制备有机晶态薄膜及其晶体管特性研究[D];清华大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李敏;共掺杂LiNbO_3薄膜铁磁性铁电性能的研究[D];天津理工大学;2015年
2 张创立;纳米α-Fe_20_3/Ti0_2薄膜的制备及其光解水制氢研究[D];天津理工大学;2015年
3 王翠娟;B位异价元素掺杂BiFeO_3薄膜的制备与性能研究[D];山东建筑大学;2015年
4 阿立玛;掺铈与掺铬对于铁酸铋薄膜铁电性影响的研究[D];内蒙古大学;2015年
5 石璐丹;电沉积制备硫族电池薄膜及其性能研究[D];山东建筑大学;2015年
6 张美杰;射频磁控溅射制备金属/CrN薄膜及其特性研究[D];延边大学;2015年
7 王艳艳;液相法制备Ti0_2和Cu_2S薄膜的摩擦学性能的研究[D];青岛理工大学;2015年
8 台运东;高功率脉冲磁控溅射技术制备Ti-Cu薄膜及血小板粘附件为[D];西南交通大学;2015年
9 张旭;有机/无机杂化钙钛矿薄膜的制备及其性能研究[D];内蒙古大学;2015年
10 张帅拓;多弧离子镀制备TiN/TiCrN/TiCrAIN多层硬质膜的研究[D];沈阳大学;2015年
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