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Cu2Se基热电薄膜的制备及其热电特性优化研究

Cu2Se热电薄膜；磁控溅射；热蒸发；晶体结构；热电性能

    由于柔性热电材料在可穿戴设备及微型的半导体器件具有潜在的应用，因此，高性能柔性热电薄膜材料的研制，是当前热电技术领域的热点课题。硒化亚铜(Cu₂Se)是一种无毒、低成本且热电性能优异的热电材料，其被认为是极有望替代传统Te基材料，实现热电材料大规模的材料体系之一。因此，本文采用磁控溅射结合真空热蒸发技术，通过叠层热反应法合成Cu₂Se热电薄膜。探索薄膜的组分含量对其微结构和热电性能的影响。研究结果表明：随着薄膜中Cu含量的增加，薄膜的电导率有所提升，同时热导率有所下降，当Cu含量为67.6%时，薄膜具有最高的热电优值，为0.35；随后，采用模板掩膜法，制得了具有稳定的热电输出特性的柔性Cu₂Se基薄膜器件。