循环伏安法沉积bi-te合金及其光学性能的研究

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1、June2011现代化工第31卷第6期·42·ModernChemicalIndustry2011年6月循环伏安法沉积Bi－Te合金及其光学性能的研究杨艳，曾志刚，杨鹏辉，张春，胡志宇(上海大学纳微能源研究所，上海200444)摘要:采用循环伏安法成功在Ti膜上沉积得到了可见光到近红外波段低反射率的Bi－Te合金镀层，并研究了镀层的结构、形貌和光学性质。X射线衍射分析结果表明沉积得到的镀层是以Bi2Te3为主的多晶结构;扫描电子显微镜分析显示利用循环伏安法可以得到类似“黑硅”的有序粗糙表面;紫外可见近红外分光光度计

2、对其光学性能的测试表明该镀层在300～1700nm整个波段的反射率在5%以内。关键词:循环伏安;Bi－Te合金;纳米颗粒;反射率;光学性能中图分类号:TB34文献标识码:A文章编号:0253－4320(2011)06－0042－03DepositionofBi-TealloybycyclicvoltammetrymethodanditsopticalpropertiesYANGYan，ZENGZhi-gang，YANGPeng-hui，ZHANGChun，HUZhi-yu(InstituteofNano/Micro

3、Energy，ShanghaiUniversity，Shanghai200444，China)Abstract:AlloycoatingsofBi-TearesuccessfullydepositedontoTifilmsubstratebycyclicvoltammetrymethodwithlowreflectivity．Thestructure，morphologyandopticalpropertiesofBi-Tealloycoatingarestudied．TheresultsofXRDanalysis

4、indicatethatthecoatingismainlytheBi2Te3polycrystalline．TheSEManalysisshowthattheorderedtexturedsurfacelike“blacksilicon”canbeobtainedbycyclicvoltammetrymethod．TheUV-VIS-NIRspectrashowsthatthereflectivityofthecoatingisbelow5%forwavelengthsfrom300nmto1700nm．Keyw

5、ords:cyclicvoltammetry;Bi-Tealloy;nanoparticle;reflectivity;opticalproperties新能源的开发利用是解决环境污染和能源短缺场分布的均匀性和电极制作的重复性，笔者自行设问题的重要途径，太阳能、风能、核能、生物能等多种计掩模板，采用微加工工艺进行工作电极的制作，利［1］绿色能源正在迅速发展并逐步走向商业化。由用光刻工艺在Si(100)单晶片上做出电极的图形热电材料制成的热电器件能直接进行热能与电能的(直径1cm的圆及引线)，其余部分被光刻胶覆盖，相

6、互转换，在发电和致冷等方面都具有重要的应用用磁控溅射的方法在图形上沉积500nm的Ti膜，［2－3］前景。其中Bi2Te3及其合金是目前研究最成然后将光刻胶洗去。电极使用之前用丙酮超声熟、应用最广泛的一类热电材料，它在室温下具有比5min，氮气吹干。辅助电极为2cm×2cm的铂网，［4］其他材料优异的热电性能。参比电极为饱和甘汞电极。工作电极和辅助电极相［5］基于电化学沉积镀膜的诸多优点，笔者采用距2.5cm，整个反应在500mL烧杯中进行，信号源循环伏安法成功在Ti膜上沉积得到了有着类似“黑是CHI660D电化学

7、工作站。［6］硅”有序粗糙表面的Bi－Te合金镀层，它在300～1.2溶液配制及样品表征1700nm的可见光到近红外宽波段具有低反射率，实验在室温下进行，实验中使用的是去离子水［7－8］再加上Bi－Te及其合金良好的热电性能，该方和分析纯试剂。0.008mol/L的Bi(NO3)3·5H2O和法得到的镀层能够更有效地吸收热能并转化为电0.01mol/L的TeO2溶于1mol/L的HNO3，加热至能，在热光伏发电和热电发电的综合运用中有着重70℃，同时1300r/min进行搅拌，直到溶质完全溶要的应用价值。掉。每次沉

8、积都采用新鲜溶液进行，沉积前通入氮气10min，以排除溶解氧的干扰。沉积后的电极经1实验部分以下3步清洗:①0.1mol/L的硝酸;②去离子水;1.1实验装置及电极体系③乙醇。采用传统的三电极体系。为保证工作电极上电采用Max－2550型X射线衍射仪(XRD)进行收稿日期:2011－03－21作者简介:杨艳(1985－)，女，硕士生;胡志宇(1965－)，男