一种Ge掺杂Mg₂Si基热电薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种Ge掺杂Mg₂Si基热电薄膜及其制备方法。采用磁控溅射沉积法进行双靶循环溅射制备得具有叠层结构的薄膜，随后采用真空退火获得Ge掺杂Mg₂Si基热电薄膜。本发明利用Ge掺杂及薄膜低维化来提高Mg₂Si基材料的热电性能，方法可控性强，可通过调整溅射功率、溅射时间比等参数来调整Ge元素的掺杂量；采用热处理来改善掺杂Ge元素的均匀性。本发明具有膜层与衬底结合力强、膜层均匀致密且工艺简单、成本低等优势，具有重大的工业应用价值。

主权项

一种Ge掺杂Mg2Si基热电薄膜的制备方法，其特征在于：采用磁控溅射沉积法进行双靶循环溅射，其中，一靶位放Mg2Si靶，电源选用射频电源；另一靶位放Ge靶，电源选用直流电源；对绝缘衬底进行有机溶剂超声波清洗；本底真空度优于6.5×10‑4 Pa，工作气体为高纯Ar气，工作气压为0.1～5.0 Pa；先在衬底上镀一层Mg2Si，接着镀一层Ge，再镀一层Mg2Si；如此往复多次，制得具有叠层结构的薄膜，最后采用真空退火获得Ge掺杂Mg2Si基热电薄膜。