使用射频磁控溅射法制备 Bi₂Te₃ 和 Sb₂Te₃ 热电薄膜

我们的研究致力于制备高质量的薄膜和水基发电机，以将废热和环境热量转化为电能。已研究并开发了多种薄膜沉积技术，包括射频磁控溅射技术，该方法能够制备出高密度、坚固、附着力强且均匀性高的薄膜。该技术无需熔化和蒸发靶材，因此几乎不受材料熔点限制，可沉积大多数材料，使其优于其他物理气相沉积技术。

首先，从枪体上取下铝制屏蔽罩，并将靶材置于罩盖中心。将罩盖牢固地拧紧在磁控管支架上，然后重新安装铝制屏蔽罩。用铝箔包裹腔体主体、枪体和样品支架。

使用万用表检查腔体之间、腔体与枪体之间以及腔体与靶材之间的短路情况。然后关闭腔体门，启动腔体抽真空过程，持续 15 至 30 分钟。在开始抽真空时，用力将门压向腔体，以确保密封紧密。

监测压力表以确认压力下降。现在启动冷却系统，并将其设置为15摄氏度。打开泵和制冷按钮，然后打开与溅射仪器相连的阀门。

现在将氩气流量调节至每分钟4标准立方厘米，并打开气体开关。将旋转速度设为10转/分钟，并开启旋转开关。按下电源按钮，启动自动匹配网络控制器和射频电源。

在自动匹配网络控制器上，使用最小/最大按钮，调节负载和调谐至各50%。然后，将模式从手动切换为自动。在射频电源上，将射频功率设置为50瓦，并按下启动按钮。

将计时器设置为15分钟。然后关闭射频功率和旋转。将氩气流量调至零，并关闭切换开关。

随后，关闭真空系统。在对腔室放气前，务必先关闭涡轮分子泵，以防止设备损坏。接着，打开腔室，将制备好的基底装载到旋转样品台的外侧角落，以实现最佳沉积效果。

关闭腔室门并抽真空至少六小时。启动之前所示的冷却系统，打开与溅射仪器相连的阀门。按照之前演示的设置旋转速度、氩气流量、自动匹配网络控制器和射频参数。

按下启动按钮，然后检查腔室内是否有等离子体产生。每10秒将射频功率逐步增加5瓦，直至达到75瓦。

将计时器设置为60分钟。之后，关闭射频电源和旋转系统。同时，关闭自动匹配网络控制器和射频电源供应器。

将氩气流量调节至零，并关闭气体切换开关。然后，关闭真空并通入空气以打开腔室。使用镊子将所有样品从腔室内取出，并放入干净的培养皿中。

清洁腔室并抽真空10至15分钟，以维持无杂质的真空环境。