含Cu或Ag的Bi-Sb-Te用于直线卷对卷图案薄膜热电材料

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 电子工程 电子工程

背景情况:

• 选择性金属化技术 (SMT) 对柔性电子有希望,但在喷雾功能材料方面面临挑战.
• 卷对卷 (R2R) 处理为大型灵活电子产品提供了高通量制造潜力.
• 热电材料将热能转化为电能,这对于废热回收和可穿戴发电至关重要.

研究的目的:

• 为适应选择性金属化技术,同时喷和蒸发热电材料.
• 通过使用R2R处理来展示功能性薄膜热电模式的大规模,高通量制造.
• 为了研究金属蒸发对材料性能和灵活电子设备性能的影响.

主要方法:

• 使用SMT,同时喷比斯木-抗-化物 (Bi-Sb-Te) 和蒸发银 (Ag) 或铜 (Cu).
• 0.8米宽的聚合物网以25米/分钟的速度进行卷对卷加工.
• 清洁等离子体以去除影响Bi-Sb-Te沉积的残留油污染.

主要成果:

• 实现了纳米厚的功能薄膜热电图案的高通量生产.
• 在室温沉积材料中显著提高了热电性能.
• 在含有Ag或Cu的Bi-Sb-Te复合膜中观察到n型到p型的过渡.
• 在可穿戴应用中验证的热电设备,包括腕带设计.

结论:

• 适应的SMT有效地整合了喷和蒸发,用于先进的热电薄膜制造.
• 卷对卷加工使高性能灵活热电器件的可扩展和高效的制造成为可能.
• 开发的材料系统和制造工艺适用于下一代可穿戴电子产品和能源采集应用.