典型文献
表面修饰工程协同优化Bi2Te3基微型热电器件的界面性能
文献摘要：
热电器件微型化对组成热电元件的界面性能提出了更高要求,获得低的界面接触电阻率和高的界面结合强度的异质结合界面,是成功制备高性能、高可靠性Bi2Te3基微型热电器件的前提条件.本研究采用酸洗方法对Bi0.4Sb1.6Te3材料进行表面修饰,实现了Bi0.4Sb1.6Te3/Ni热电元件界面性能的协同优化.酸洗过程有效调控了Bi0.4Sb1.6Te3材料的表面功函数,显著降低了Ni层与Bi0.4Sb1.6Te3材料间的接触势垒,从未酸洗处理的0.22 eV降至0.02 eV,势垒的降低使界面接触电阻率从未酸洗处理的14.2μW·cm2大幅降至0.22μW·cm2.此外,酸洗过程还能有效调控基体表面粗糙度,在基体表面形成2—5μm的V型凹坑,产生钉扎效应,极大地增强了材料表面与Ni层的物理结合,与约50 nm厚Ni/Bi0.4Sb1.6Te3界面扩散反应区形成的冶金结合共同作用,使界面结合强度从未酸洗处理的7.14 MPa大幅增至22.34 MPa.这种优异的界面性能在微型热电器件中得到了进一步证实,采用该工艺处理后热电元件制备的4.7×4.9 mm2微型热电器件,在热面温度300 K下的最大制冷温差达到56.5 K,在10 K温差下最大输出功率达到882μW.该研究为实现界面性能的协同优化提供了一种新策略,并为微型热电器件的性能优化开辟了新途径.
文献关键词：
Bi2Te3基微型热电器件;Bi0.4Sb1.6Te3/Ni热电元件;表面修饰工程;界面接触电阻率;界面结合强度
中图分类号：
作者姓名：
唐昊;白辉;吕嘉南;华思恒;鄢永高;杨东旺;吴劲松;苏贤礼;唐新峰
作者机构：
武汉理工大学,材料复合新技术国家重点实验室,武汉 430070;武汉理工大学,纳微结构研究中心,武汉 430070
文献出处：
引用格式：
[1]唐昊;白辉;吕嘉南;华思恒;鄢永高;杨东旺;吴劲松;苏贤礼;唐新峰-.表面修饰工程协同优化Bi2Te3基微型热电器件的界面性能)[J].物理学报,2022(16):313-324
A类：
表面修饰工程,界面接触电阻率,4Sb1,6Te3
B类：
协同优化,Bi2Te3,热电器件,界面性能,微型化,界面结合强度,异质结,结合界面,高可靠性,前提条件,酸洗,Bi0,洗过,有效调控,表面功函数,势垒,从未,eV,基体表面粗糙度,凹坑,钉扎效应,界面扩散,扩散反应,反应区,冶金结合,合共,增至,工艺处理,mm2,制冷,差下,最大输出功率,功率达,性能优化
AB值：
0.179997
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