[發明專利]中溫量子阱超晶格厚膜熱電材料及其生產方法

在審

• 申請號: 201611237322.3
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106935699A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 張洪國;馬軍濤;張凱;張坤
• 申請（專利權）人: 滁州瑪特智能新材料科技有限公司
• 主分類號: H01L35/14
• 分類號: H01L35/14;H01L35/34
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙)32274
• 代理人: 洪洋

1.中溫量子阱厚膜超晶格熱電材料的生產方法，其特征在于包括以下步驟：

通過原子層沉積的方法，在納米孔模板的納米孔內生長熱電材料，所述熱電材料從納米孔的內壁共形覆膜開始生長，然后沿納米孔徑向方向逐層生長，直到納米孔長滿為止，形成具有量子阱超晶格納米結構的厚膜熱電材料；所述熱電材料為PbTe合金熱電材料或者PbSe合金熱電材料或者PbTe/PbSe合金熱電材料。

2.根據權利要求1所述的中溫量子阱厚膜超晶格熱電材料的生產方法，其特征在于：所述納米孔模板可以為Al2O3、TiO2或者SiO2。

3.根據權利要求2所述的中溫量子阱厚膜超晶格熱電材料的生產方法，其特征在于：納米孔模板為納米孔孔徑不超過200納米。

4.根據權利要求3所述的中溫量子阱厚膜超晶格熱電材料的生產方法，其特征在于：所述納米孔模板的納米孔為兩側開口并且連通的雙通孔或者僅一側開口的單通孔或者為所述通孔和單通孔的組合。

5.根據權利要求4所述的中溫量子阱厚膜超晶格熱電材料的生產方法，其特征在于：所述納米孔的孔壁厚度為5-50nm。

6.根據權利要求5所述的中溫量子阱厚膜超晶格熱電材料的生產方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)脈沖Te和/或Se氣相前驅體：

向反應腔室中連續交替引入Te或者Se氣相前驅體，所述Te氣相前驅體為Bis(2,2,6,6-tetramethylheptan-3,5-dionato)lead，二叔丁基碲DTBTe 99.99％Di(t-butyl)tellurium，所述Se氣相前驅體為二叔丁基硒DTBSe 99.99％Di(t-butyl)Selenium)；所述反應腔室內的襯底基板溫度為50℃-250℃；所述襯底為氧化鋁納米孔模板；

(2)清洗Te和/或Se氣相前驅體：

當氧化鋁納米孔模板表面達到化學吸附的飽和狀態時，停止引入所述Pb、Te或者Se氣相前驅體；同時引入惰性氣體，以將反應腔室中殘余的Pb、Te或者Se氣相前驅體清洗干凈；

(3)脈沖Pb氣相前驅體：

向反應腔室中連續引入Pb氣相前驅體；所述Pb氣相前驅體為(二(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)鉛，Pb(thd)2，99.99％，Bis(2,2,6,6-tetramethylheptan-3,5-dionato)lead)；所述反應腔室內的基板襯底溫度為50-250℃；所述襯底為氧化鋁納米孔模板；

(4)清洗Pb氣相前驅體：

當氧化鋁納米孔模板表面達到化學吸附的飽和狀態時，停止引入所述Pb氣相前驅體；同時引入惰性氣體，以將反應腔室中殘余的Pb氣相前驅體清洗干凈；

(5)反應循環：

步驟(1)-(4)循環進行，直至氧化鋁納米孔模板的納米孔長滿為止。

7.根據權利要求6所述的中溫量子阱厚膜超晶格熱電材料的生產方法，其特征在于：通過控制反應循環數控制超晶格熱電材料薄膜的徑向生長，最終形成縱向厚膜超晶格熱電材料。

8.根據權利要求6所述的中溫量子阱厚膜超晶格熱電材料的生產方法，其特征在于：清洗殘余的Pb、Te和Se前驅體時，使用的清洗氣體是高純氮氣或氬氣。

9.根據權利要求6所述的中溫量子阱厚膜超晶格熱電材料的生產方法，其特征在于：通過調整氧化鋁納米孔模板在氣相前驅體中的暴露時間，確保在高深寬比結構的氧化鋁納米孔模板內壁上共形覆膜生長PbTe、PbSe或者PbTe/PbSe系列厚膜量子阱超晶格熱電材料。

10.一種采用權利要求1-11中任一項所述的中溫量子阱厚膜超晶格熱電材料的生產方法所生產出來的量子阱厚膜超晶格熱電材料。