杨亮亮 秦源浩 魏江涛 宋培帅张明亮 杨富华 王晓东3)4)†

1) (中国科学院半导体研究所半导体集成技术工程研究中心, 北京 100083)

2) (中国科学院大学微电子学院及材料与光电研究中心, 北京 100049)

3) (北京量子信息科学研究院, 北京 100193)

4) (北京市半导体微纳集成工程技术研究中心, 北京 100083)

热电材料可以实现热能和电能的相互转换, 它是一种环境友好的功能性材料.当前, 热电材料的热电转换效率低, 这严重制约了热电器件的大规模应用, 因此寻找更加优异热电性能的新材料或提高传统热电材料的热电性能成为热电研究的主题.与块状材料相比, 薄膜具有二维的宏观性质和一维的纳米结构特性, 方便研究材料的物理机制与性能的关系, 还适用于制备可穿戴电子设备.本文总结了Cu2Se 薄膜5 种不同的制备方法, 包括电化学沉积、热蒸发、旋涂、溅射以及脉冲激光沉积.另外, 结合典型事例, 总结了薄膜的表征手段, 并从Cu2Se 的电导率、塞贝克系数和热导率等参数出发, 讨论了各个参数对热电性能的影响机制.最后介绍了Cu2Se 薄膜热电的热门应用方向.

1 引 言

自从发现塞贝克效应、珀尔帖效应和汤姆森效应以来, 热电材料因其应对能源危机的潜力而引起了广泛的关注[1−4].热电材料是一种环保材料, 可以直接在热和电之间转换能量, 广泛用于发电和制冷等领域[5−8].热电装置具有足够的发电和制冷性能, 并具有可应用于便携式/可穿戴电子设备的固有潜力, 这些电子设备……