[发明专利]利用真空蒸发镀膜可控制备结构梯度定向生长Sb-Bi-Te膜的方法

权利要求书

1.一种利用真空蒸发镀膜可控制备结构梯度定向生长Sb-Bi-Te膜的方法，即利用真空蒸发镀膜可控制备结构梯度定向生长(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃膜的方法，其特征在于包括下列制备步骤：

(1)将质量百分比纯度都为99.99％的(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃和Te粉末，按质量比(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃:Te＝10:0.8～1.2均匀混合，在8MPa～10MPa压力下压制(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃和Te混合材料成块体；所述(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃和Te粉末的平均粒径小于50μm；

(2)基底在丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声清洗5min～10min后取出，并用高纯度99.999％氮气吹干；

(3)将0.1g～0.2g的(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃和Te混合材料压制成的块体放入真空镀膜机的真空室的钨舟中，把基底放置于样品台上，调节基底与钨舟的距离d＝3cm～7cm；

(4)向真空室内充入2min～5min氮气后停止，随后对真空室抽真空，使真空室内真空度达到2.0×10^－4Pa～5.0×10^－4Pa；

(5)真空度达到2.0×10^－4Pa～5.0×10^－4Pa时，打开加热控温电源，设定加热温度100℃～200℃，开始对基底升温；

(6)温度升至预定温度100℃～200℃后，在PID控制器上设定沉积速率10nm/min～20nm/min，沉积时间2h～3h；

(7)开启交流电源，调节输出电流160A～170A；开始在基底上沉积制备结构梯度定向生长(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃膜；

(8)制备完毕，关闭交流电源，随真空镀膜机冷却至20℃～40℃后，取出，制得在基底上沉积具有结构梯度定向生长的(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃。

2.根据权利要求1所述的利用真空蒸发镀膜可控制备结构梯度定向生长Sb-Bi-Te膜的方法，即利用真空蒸发镀膜可控制备结构梯度定向生长(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃膜的方法，其特征在于优选包括下列制备步骤：

(1)将质量百分比纯度都为99.99％的(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃和Te粉末，按质量比(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃:Te＝10:1均匀混合，在9MPa压力下压制(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃和Te混合材料成块体；所述(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃和Te粉末的平均粒径小于50μm；

(2)基底在丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声清洗6min后取出，并用高纯度99.999％氮气吹干；

(3)将0.15g的(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃和Te混合材料压制成的块体放入真空镀膜机的真空室的钨舟中，把基底放置于样品台上，调节基底与钨舟的距离d＝5cm；

(4)向真空室内充入5min氮气后停止，随后对真空室抽真空，使真空室内真空度达到3.0×10^－4Pa；

(5)真空度达到3.0×10^－4Pa时，打开加热控温电源，设定加热温度150℃，开始对基底升温；

(6)温度升至预定温度150℃后，在PID控制器上设定沉积速率15nm/min，沉积时间2h；

(7)开启交流电源，调节输出电流165A；开始在基底上沉积制备结构梯度定向生长(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃膜；

(8)制备完毕，关闭交流电源，随真空镀膜机冷却至30℃后，取出，制得在基底上沉积具有结构梯度定向生长的(Bi_0.2Sb_0.8)₂Te₃。