[发明专利]一种生长铋碲基合金外延薄膜的设备及方法在审
| 申请号： | 202111144596.9 | 申请日： | 2021-09-28 |
| 公开（公告）号： | CN113897667A | 公开（公告）日： | 2022-01-07 |
| 发明（设计）人： | 徐桂英;张斌;杨全鑫;南博航;周小靖;邓浩;史然;张光兵 | 申请（专利权）人： | 北京科技大学 |
| 主分类号： | C30B15/00 | 分类号： | C30B15/00;C30B15/20;C30B15/30;C30B29/52 |
| 代理公司： | 北京市广友专利事务所有限责任公司 11237 | 代理人： | 张仲波 |
| 地址： | 100083*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 生长 铋碲基 合金 外延 薄膜 设备 方法 | ||
一种生长铋碲基合金外延薄膜的设备及方法，属于温差电领域。实验装置主要包含加热装置、密封装置和提拉旋转装置。加热装置能实现精确智能控制升温与降温；密封装置起到保护成膜环境密封性的作用；提拉旋转装置为样品台和衬底提供旋转和提拉的动力。成膜工艺参数主要包含衬底选择、根据相图选定母液成分并确定母液熔点和结晶点、寻找适当转速，冷却速度和提拉速度等。高性能的(Bi1‑xSbx)2(Te1‑ySey)3单晶薄膜可以组装器件用于制冷和发电。液相外延方法具备生长设备简单；有较高的生长速率；掺杂剂选择范围广；晶体完整性好，外延层位错密度较衬底低；晶体纯度高，生长系统中没有剧毒和强腐蚀性的原料及产物，操作安全、简便，可实现批量生产等优点。
技术领域
本发明涉及垂直浸渍型液相外延法制备(Bi1-xSbx)2(Te1-ySey)3单晶薄膜制备的工艺，这种浸渍型液相外延产生的(Bi1-xSbx)2(Te1-ySey)3单晶薄膜可以用于组装热电制冷器和发电器。
背景技术
低温温差发电器应用最广泛的就是Ⅴ-Ⅵ化合物半导体(Bi1-xSbx)2(Te1-ySey)3，低温温差发电器包含温差发电和温差制冷两类。常见的(Bi1-xSbx)2(Te1-ySey)3薄膜制备方法主要包含机械剥离法、磁控溅射法、离子束溅射法、分子束外延法等方法。但是，机械剥离法伴随可控性低和难以大规模应用的缺点；磁控溅射法生产的薄膜缺陷较多，需后续处理；离子束溅射法生产效率较低；分子束外延法操作复杂，难以量产。相比之下，液相外延生长设备比较简单；有较高的生长速率；掺杂剂选择范围广；晶体完整性好，外延层位错密度较衬底低；晶体纯度高，生长系统中没有剧毒和强腐蚀性的原料及产物，操作安全、简便，可实现批量生产。除此之外，相比于多晶(Bi1-xSbx)2(Te1-ySey)3薄膜，液相外延制备的(Bi1-xSbx)2(Te1-ySey)3薄膜为单晶，其热电臂热电性能提高，单晶组装器件能有效提高器件的输出性能。
发明内容
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