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Engineering

Fabricação de Filmes Finos Termoelétricos Bi2Te3 e Sb2Te3 utilizando a Técnica de Sputtering por Magnetron de Radiofrequência

Published: May 17, 2024 doi: 10.3791/66248

Summary

O manuscrito descreve um protocolo para sputtering de magnetron de radiofrequência de filmes finos termoelétricos Bi2Te3 e Sb2Te3 sobre substratos de vidro, que representa um método de deposição confiável que fornece uma ampla gama de aplicações com potencial para desenvolvimento posterior.

Abstract

Através de vários estudos sobre materiais termoelétricos (TE), a configuração de filmes finos oferece vantagens superiores em relação aos granéis convencionais, incluindo adaptabilidade a substratos curvos e flexíveis. Vários métodos diferentes de deposição de filmes finos têm sido explorados, mas o magnetron sputtering ainda é favorável devido à sua alta eficiência de deposição e escalabilidade. Portanto, este estudo tem como objetivo fabricar um filme fino de telureto de bismuto (Bi2Te3) e telureto de antimônio (Sb2Te3) através do método de sputtering de magnetron de radiofrequência (RF). Os filmes finos foram depositados sobre substratos de vidro de cal sodada à temperatura ambiente. Os substratos foram primeiramente lavados com água e sabão, limpos ultrassonicamente com metanol, acetona, etanol e água deionizada por 10 min, secos com gás nitrogênio e placa quente e, finalmente, tratados sob ozônio UV por 10 min para remoção de resíduos antes do processo de recobrimento. Um alvo de pulverização de Bi2Te3 e Sb2Te3 com gás argônio foi usado, e pré-sputtering foi feito para limpar a superfície do alvo. Em seguida, alguns substratos limpos foram carregados na câmara de sputtering, e a câmara foi aspirada até que a pressão atingisse 2 x 10-5 Torr. Os filmes finos foram depositados por 60 min com fluxo de argônio de 4 sccm e potência de RF a 75 W e 30 W para Bi2Te3 e Sb2Te3, respectivamente. Este método resultou em filmes finos altamente uniformes do tipo n Bi2Te3 e do tipo p Sb2Te3 .

Introduction

Materiais termoelétricos (TE) têm atraído uma quantidade considerável de interesse de pesquisa a respeito de sua capacidade de converter energia térmica em eletricidade via efeito Seebeck1 e refrigeração via resfriamento Peltier2. A eficiência de conversão do material TE é determinada pela diferença de temperatura entre a extremidade quente da perna TE e a extremidade fria. Geralmente, quanto maior a diferença de temperatura, maior a figura de mérito do TE e maior sua eficiência3. A TE trabalha sem a necessidade de peças mecânicas adicionais que envolvam gás ou líquido em seu processo, não produzindo resíduos ou poluição, tornando-a ambientalmente segura e considerada um sistema de colheita de energia verde.

Telureto de bismuto, Bi2Te3, e suas ligas continuam sendo a classe mais importante de material TE. Mesmo na geração de energia termoelétrica, como na recuperação de calor residual, as ligas Bi2Te3 são mais comumente utilizadas devido à sua eficiência superior até 200 °C4 e permanecem como um excelente material TE à temperatura ambiente, apesar do valor zT de mais de 2 em vários materiais TE5. Vários trabalhos publicados estudaram as propriedades TE desse material, o que mostra que o estequiométrico Bi2Te3 apresenta coeficiente de Seebeck negativo 6,7,8, indicando propriedades do tipo n. No entanto, esse composto pode ser ajustado para os tipos p e n por meio da ligação com telureto de antimônio (Sb2Te3) e seleneto de bismuto (Bi2Se3), respectivamente, o que pode aumentar seu bandgap e reduzir os efeitos bipolares9.

Telureto de antimônio, Sb2Te3 é outro material TE bem estabelecido com alta figura de mérito em baixa temperatura. Enquanto a estequiométrica Bi2Te3 é uma ótima TE com propriedades de n tipos, a Sb2Te3 tem propriedades do tipo p. Em alguns casos, as propriedades dos materiais TE geralmente dependem da composição atômica do material, como o Bi2Te3 rico em Te do tipo n, mas um Bi2Te3 rico em T do tipo p devido a defeitos do aceitador antissítio BiTe 4. No entanto, Sb2Te3 é sempre do tipo p devido à energia de formação comparativamente baixa de defeitos antissítio SbTe, mesmo em Sb2Te34 ricos em Te. Assim, estes dois materiais tornam-se candidatos adequados para fabricar módulo p-n de gerador termoelétrico para diversas aplicações.

Os TEGs convencionais atuais são feitos de lingotes cortados de semicondutores do tipo n e do tipo p conectados verticalmente na série10. Eles só têm sido usados em campos de nicho devido à sua baixa eficiência e natureza volumosa e rígida. Com o tempo, os pesquisadores começaram a explorar estruturas de filmes finos para melhor desempenho e aplicação. É relatado que o filme fino TE apresenta vantagens sobre seu equivalente volumoso, como maior zT devido à sua baixa condutividadetérmica11,12, menor quantidade de material e maior facilidade de integração com circuitointegrado12. Como resultado, pesquisas de TE de nicho em dispositivos termoelétricos de filmes finos têm crescido, beneficiando-se das vantagens da estrutura de nanomateriais13,14.

A microfabricação de filmes finos é importante para a obtenção de materiais TE de alto desempenho. Várias abordagens de deposição têm sido pesquisadas e desenvolvidas, incluindo deposição química de vapor15, deposição de camada atômica16,17, deposição pulsada a laser 18,19,20, serigrafia 8,21 e epitaxia por feixe molecular22 para servir a este propósito. No entanto, a maioria dessas técnicas sofre com alto custo de operação, processo de crescimento complexo ou preparação complicada do material. Ao contrário, o magnetron sputtering é uma abordagem custo-efetiva para a produção de filmes finos de alta qualidade, mais densos, com menor granulometria, melhor adesão e alta uniformidade 23,24,25.

Magnetron sputtering é um dos processos de deposição física de vapor (PVD) baseados em plasma que é amplamente utilizado em várias aplicações industriais. O processo de sputtering funciona quando tensão suficiente é aplicada a um alvo (cátodo), íons do plasma de descarga de brilho bombardeiam o alvo e liberam não apenas elétrons secundários, mas também átomos dos materiais catódicos que eventualmente impactam a superfície do substrato e se condensam como um filme fino. O processo de sputtering foi comercializado pela primeira vez na década de 1930 e aprimorado na década de 1960, ganhando interesse significativo devido à sua capacidade de depositar uma ampla gama de materiais usando corrente contínua (DC) e sputtering de RF26,27. O magnetron sputtering supera a baixa taxa de deposição e o alto impacto de aquecimento do substrato utilizando campo magnético. O ímã forte confina os elétrons no plasma na superfície do alvo ou perto dela e evita danos ao filme fino formado. Essa configuração preserva a estequiometria e a uniformidade de espessura do filme fino depositado28.

A preparação de filmes finos termoelétricos Bi2Te3 e Sb2Te3 utilizando o método magnetron sputtering também foi extensivamente estudada, incorporando técnicas como dopagem 4,29,30 e recozimento 31 nos procedimentos, levando a diferentes desempenhos e qualidades. O estudo de Zheng et al.32 utiliza o método de difusão termicamente induzida para difundir as camadas Bi e Te dopadas com Ag, que foram pulverizadas separadamente. Este método permite o controle preciso da composição dos filmes finos e a difusão do Te por indução térmica protege o Te de ser volatilizado. As propriedades dos filmes finos também podem ser melhoradas pelo processo de pré-revestimento33 antes do sputtering, o que resulta em melhor condutividade elétrica devido à alta mobilidade do portador, consequentemente aumentando o fator de potência. Fora isso, o estudo de Chen et al.34 melhorou o desempenho termoelétrico do Sputtered Bi2Te3 por dopagem do Se via método de reação de difusão pós-selenização. Durante o processo, o Se vaporiza e se difunde nos filmes finos de Bi-Te para formar filmes de Bi-Te-Se, o que resulta em um fator de potência 8 vezes maior do que o Bi2Te3 sem saída.

Este trabalho descreve nosso arranjo experimental e procedimento para a técnica de sputtering de magnetron de RF para depósito de filmes finos Bi2Te3 e Sb2Te3 sobre substratos de vidro. O sputtering foi realizado em uma configuração top-down como mostrado no diagrama esquemático da Figura 1, o cátodo foi montado em um ângulo em relação ao substrato normal, levando a um plasma mais concentrado e convergente para o substrato. Os filmes foram sistematicamente caracterizados usando FESEM, EDX, efeito Hall e medição do coeficiente de Seebeck para estudar sua morfologia superficial, espessura, composição e propriedades termoelétricas.

Figure 1
Figura 1: Um esquema do sputter de configuração de cima para baixo. O diagrama foi desenhado de acordo, mas não em escala, com a configuração real de sputtering disponível para este estudo, incluindo a disposição dos substratos de vidro a serem espalhados vistos de cima. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Protocol

1. Preparação do substrato

  1. Limpe os substratos de vidro com pano sem fiapos para remover sujeira solta ou detritos. Lave substratos de vidro com água e sabão, use escova para esfregar qualquer sujeira no vidro.
  2. Prepare todos os solventes listados abaixo em béqueres, submerja os substratos de vidro no solvente e sonice de acordo a 37 kHz. Preparar metanol a 80 °C durante 10 min; acetona a 80 °C por 10 min, etanol a 80 °C por 10 min, água destilada (DI) a 80 °C por 20 min.
    CUIDADO: Manuseie produtos químicos altamente voláteis em uma capela de fumaça.
  3. Retire os substratos do copo um a um usando um tweezer, coloque em uma superfície plana limpa, segure o substrato com uma pinça e sopre com gás nitrogênio até secar.
  4. Coloque substratos em uma placa quente a 120 °C por 5-10 min para vaporizar qualquer resíduo. Coloque substratos em limpador de ozônio UV por 10 min.

2. Método de sputtering

  1. Preparação da câmara
    1. Retire o escudo de alumínio da arma e coloque o material alvo no centro da tampa. Rosqueie firmemente a tampa no suporte do magnetron e coloque de volta o escudo de alumínio. Cubra o corpo da câmara, as pistolas e o porta-amostras com papel alumínio.
    2. Execute a inspeção de curto-circuito tocando as sondas de um multímetro entre os corpos da câmara (curto), seguido pelo corpo da câmara e a pistola (curto) e, finalmente, o corpo da câmara e o alvo (aberto). Este teste é necessário para garantir que não há vazamento de corrente entre o corpo (ânodo) e o alvo (cátodo), o que pode dificultar a formação de plasma.
  2. Pré-sputtering
    1. Feche a porta e aspirar a câmara por 15 - 30 min. Pressione a porta e o corpo juntos no início da aspiração para garantir que a porta esteja bem fechada. Certifique-se de que a leitura do manômetro está diminuindo.
    2. Ligue o sistema do resfriador e ajuste para 15 °C. Ligue a bomba e o botão de refrigeração e abra a válvula conectada ao instrumento de sputtering.
      NOTA: O sputtering de RF não funciona sem um sistema de refrigeração. A formação de plasma não acontecerá.
    3. Ajuste o fluxo de argônio para 4 sccm e ligue o botão de alternância de gás. Aguarde até que o fluxo atinja o valor definido.
    4. Defina a rotação para 10 rpm e ligue o botão de alternância de rotação. Pressione o botão liga/desliga para ligar o controlador de rede de correspondência automática e a fonte de alimentação de radiofrequência.
    5. No controlador de rede de correspondência automática, defina a carga e sintonize para 50 W cada pressionando o botão Min/Max e pressione o botão de Manual para Auto.
    6. Na fonte de alimentação de radiofrequência, defina a potência de RF para 50 W e pressione o botão Iniciar . Ajuste o temporizador para 15 min.
    7. Desligue a potência e a rotação do RF. Defina o fluxo de argônio como 0 e desligue o botão de alternância. Desligue o vácuo.
      NOTA: Aguarde até que o fluxo de argônio atinja 0,1 sccm antes de desligar o vácuo.
    8. Desabafo para abrir a câmara. Certifique-se de que a bomba turbomolecular (TMP) está DESLIGADA antes de ventilar. A ventilação enquanto o TMP estiver em execução danificará o sistema.
    9. Abra a câmara e carregue substratos. Coloque os substratos no canto externo do porta-amostras rotativo para melhor deposição, conforme mostrado na Figura 1.
      CUIDADO: Use máscara e luva ao manusear o interior da câmara para evitar a inalação de pequenas partículas de materiais.
    10. Feche a porta como mostrado na Figura 2 e vácuo por pelo menos 6 h. Menor pressão de base proporciona melhor deposição. A pressão base ideal para um sistema de alto vácuo, como o processo de sputtering, é de 1 x 10-5 Torr.
  3. Sputtering
    1. Ligue o sistema do resfriador e ajuste para 15 °C. Ligue a bomba e o botão de refrigeração e abra a válvula conectada ao instrumento de sputtering.
    2. Defina a rotação para 10 rpm e ligue o botão de alternância de rotação. Ajuste o fluxo de argônio para 4 sccm e ligue o botão de alternância de gás. Aguarde até que o fluxo atinja o valor definido.
    3. Pressione o botão liga/desliga para ligar o controlador de rede de correspondência automática e a fonte de alimentação de radiofrequência.
    4. No controlador de rede de correspondência automática, defina a carga e sintonize para 50 W cada pressionando o botão Min/Max e pressione o botão de Manual para Auto.
    5. Na fonte de alimentação de radiofrequência, defina a potência de RF para 50 W e pressione o botão Iniciar .
      NOTA: Aguarde até que o fluxo de argônio atinja o valor definido e se torne estável antes de ligar a alimentação de RF.
    6. Verifique a presença de plasma na câmara. A formação de plasma é indicada por uma luz roxa brilhante na câmara. Se o plasma não estiver presente quando a alimentação de RF estiver ligada, desligue o argônio por 10 s e ligue-o novamente. Repita até formar plasma na câmara.
    7. Aumente gradualmente a potência de RF com 5 W por intervalo de 10 s até atingir 75 W. Ajuste o temporizador para 60 min.
  4. Pós-sputtering
    1. Desligue a potência e a rotação do RF. Desligue o controlador de rede de correspondência automática e a fonte de alimentação de radiofrequência.
    2. Defina o fluxo de argônio para 0 e desligue o botão de alternância de gás. Desligue o vácuo.
      NOTA: Aguarde até que o fluxo de argônio atinja 0,1 sccm antes de desligar o vácuo.
    3. Desabafo para abrir a câmara. Certifique-se de que o TMP está DESLIGADO antes de ventilar. A ventilação enquanto o TMP estiver em execução danificará o sistema.
    4. Retire todas as amostras usando uma pinça e coloque em uma placa de Petri limpa.
      CUIDADO: Use máscara e luva ao manusear o interior da câmara para evitar a inalação de pequenas partículas de materiais.
    5. Limpe a câmara e o vácuo por 10 - 15 min para manter a câmara sob condição de vácuo (livre de impurezas).

Figure 2
Figura 2: Montagem experimental. Fotografia da máquina de sputtering utilizada neste estudo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

3. Caracterização

  1. Realizar varredura topográfica e transversal utilizando Microscópio Eletrônico de Varredura por Emissão de Campo (FESEM, sob tensão de operação de 3,0 kV) para obter os detalhes microestruturais superficiais e a espessura dos filmes sputtered.
  2. Realizar cálculo na composição dos filmes utilizando dados dos espectros de energia dispersiva de raios X (EDX), acoplados ao FESEM. Meça a tensão Hall em um campo magnético permanente de 0,57 T e correntes de sonda de 0,8 mA e 10 mA para Sb2Te3 e Bi2Te3, respectivamente, para obter a concentração portadora e a condutividade dos filmes35.
  3. Realizar a mensuração no plano do coeficiente de Seebeck utilizando instrumento semelhante utilizado por Isotta et al.5. Monte amostras com uma geometria retangular de aproximadamente 2 cm x 1,25 cm no setup. Medir o coeficiente de Seebeck absoluto em configuração de 2 contatos contra um padrão Pt, com um gradiente de temperatura de ≈25 °C.

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Representative Results

Micrografias transversais de filmes finos Bi2Te3 e Sb2Te3 depositados foram registradas usando MESEM como mostrado na Figura 3A e Figura 3B, respectivamente. A superfície do filme geral parece uniforme e lisa. É evidente que os grãos cristalinos do filme fino de Bi2Te3 eram hexagonais, conformando a estrutura cristalina de Bi2Te3, enquanto os grãos cristalinos do filme fino de Sb2Te3 eram compostos de finos grãos circulares, semelhante ao relatado por Amirghasemi e cols.36. As imagens transversais de ambas as amostras revelam partículas densamente embaladas crescendo sobre o substrato. Os filmes apresentaram espessura uniforme de aproximadamente 1,429 ± 0,01 μm e 0,424 ± 0,01 μm para os filmes finos Bi2Te3 e Sb2Te3, respectivamente. A composição dos filmes foi calculada a partir dos espectros EDX do Arquivo Suplementar 1 e do Arquivo Suplementar 2, e os valores estão tabulados na Tabela 1. Os valores estimados mostram que ambos os filmes finos possuem razões estequiométricas.

A concentração do carreador e a condutividade dos filmes finos depositados foram determinadas à temperatura ambiente, enquanto o coeficiente absoluto de Seebeck foi medido à temperatura de aproximadamente 50 °C. Esses resultados são apresentados na Tabela 2. O filme fino Bi2Te3 apresenta valores negativos de coeficiente absoluto de Seebeck e concentração portadora confirmando que o filme era do tipo n e o filme de Sb2Te3 apresenta valores positivos tanto para o coeficiente absoluto de Seebeck quanto para a concentração portadora, confirmando sua condutividade tipo p.

Figure 3
Figura 3: Imagens transversais do MEFE. (A) Imagem de secção transversal de Bi2Te3 com a espessura do filme. (B) Imagem de corte transversal de Sb2Te3 com a espessura do filme. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Alvo Potência de RF, (W) Coeficiente absoluto de Seebeck, S (μV/K) Concentração do carreador, Nb (cm-3) Condutividade, σ (Ω/cm)
Bi2Te3 75 -72.84 -5,71 x 1020 108.96
Sb2Te3 30 238.83 1,44 x 1021 6.05

Tabela 1: Análise da composição do EDX. A tabela consiste na porcentagem de peso adquirida dos espectros EDX, porcentagem atômica calculada de cada elemento, razão de composição, espessura e taxa de deposição das amostras Bi2Te3 e Sb2Te3 .

Amostra Porcentagem de Peso (%) Porcentagem atômica (± 0,5%) Razão Atômica Espessura (± 0,01 μm) Taxa de Deposição (nm/min)
Bi2Te3 (Bi) 51,0 (Te) 42,8 (Bi) 41,9 (Te) 58.1 [Bi]:[Te] 2:3 1.429 23.8
Sb2Te3 (Sb) 39,6 (Te) 59,7 (Sb) 40,0 (Te) 60,0 [Sb]:[Te] 2:3 0.424 7.0

Tabela 2: Propriedades termoelétricas de filmes finos microfabricados. A tabela consiste nos materiais alvo, potências de RF utilizadas, coeficientes absolutos de Seebeck, coeficientes Hall e valores de condutividade das amostras Bi2Te3 e Sb2Te3 .

Arquivo Suplementar 1: Espectro planar FESEM e EDX de Bi2Te3 com porcentagem de peso de cada elemento. Clique aqui para baixar este arquivo.

Arquivo Suplementar 2: Espectro planar FESEM e EDX de Sb2Te3 com porcentagem ponderal de cada elemento. Clique aqui para baixar este arquivo.

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Discussion

A técnica apresentada neste trabalho não apresenta dificuldades significativas na montagem e implementação do equipamento. No entanto, vários passos críticos precisam ser destacados. Como mencionado na etapa 2.2.10 do protocolo, a condição ideal de vácuo é fundamental para produzir filmes finos de alta qualidade com menos contaminação, pois o vácuo remove o oxigênio residual na câmara37. A presença de oxigênio pode causar fissuras nos filmes denominadas stress cracking, indicando a importância do sistema de alto vácuo no processo de sputtering38. Isso também reduz as colisões com moléculas residuais de gás no movimento dos átomos39 do alvo para o substrato, produzindo filmes finos altamente uniformes. Fora isso, a etapa 2.2.2 do protocolo é importante para garantir o sputtering contínuo, dissipando o calor através da transferência de calor com a água do sistema de resfriamento. Este método emprega alta tensão e corrente elétrica que, em última análise, se manifesta como aquecimento alvo. A fraca dissipação de calor pode levar ao superaquecimento além da temperatura de Curie, resultando em falha de todo o processo de sputtering40. Além disso, sugere-se aumentar gradualmente a potência de RF durante o sputtering em 5 W por intervalos de 10 s até atingir a potência desejada antes de iniciar o temporizador. Esse passo é importante para evitar fissuras no alvo devido ao choque térmico quando se fornece muita energia em um período muito curto de tempo41.

O sputtering é afetado principalmente por seus parâmetros, incluindo potência de sputtering, tempo de deposição, pressão de trabalho, temperatura do substrato e distância alvo-substrato 42,43,44,45. O poder de sputtering influencia a taxa de deposição e a espessura do filme. O aumento da tensão provoca maior taxa de deposição, consequentemente aumenta a espessura do filme44. Estudo de Sahu et al.46 mostra variação na taxa de deposição resultante do processo de co-sputtering de Ni e Zr, com diferentes potências DC aplicadas ao alvo Zr. Os resultados indicam que a taxa de deposição dos filmes de Ni-Zr aumenta à medida que a fonte de alimentação DC para Zr aumenta. Seu estudo posterior47 investigou o efeito da tensão de polarização negativa do substrato sobre a taxa de deposição. O resultado mostra que a taxa de deposição diminui gradualmente com o aumento da tensão de polarização do substrato. Este fenômeno também pode ser visto nos resultados deste estudo, onde Bi2Te3 sputtered com 75 W produz filmes mais espessos do que Sb2Te3, que foi sputtered com potência de RF muito menor no mesmo tempo de deposição. No entanto, ambos os filmes foram depositados com sucesso indicando que a potência de RF excede a tensão limite de cada alvo e pode ser utilizada em outros estudos dependendo da espessura desejada.

De acordo com o protocolo, este método não requer fusão e evaporação do material alvo. Isso faz com que quase todos os materiais possam ser depositados independentemente de sua temperatura de fusão, tornando-o superior a outras tecnologias PVD. O sputtering de RF utilizado neste estudo também é mais vantajoso do que o DC sputtering em termos de estabilidade. Estudo de Yaqub et al.48 mostra que o acúmulo de carga na superfície do alvo causa instabilidades plasmáticas que dificultam o processo de sputtering das DC. Em contraste, o plasma de pulverização de RF tende a desarmar em toda a câmara em vez de se concentrar em torno do material alvo, criando melhor estabilidade durante a deposição. Além disso, o sputtering de RF evita o acúmulo de carga, o que reduz o arco na superfície alvo, resultando em filmes melhores do que o DC sputtering49.

Apesar de ter várias vantagens atrativas, o sputtering de RF requer tensão significativamente maior em comparação com o sputtering DC com taxas de deposição mais baixas48. Ele também está exposto ao risco de superaquecimento devido à alta tensão, o que exige circuitos avançados e sistema de resfriamento adicional, conforme indicado na etapa 2.2.2 do protocolo. Além disso, o respingo de RF sustenta o plasma a pressões muito mais baixas pela corrente alternada, mas a falta de alvo secundário causa uma taxa de deposição mais lenta. Este problema pode ser atenuado com a adição de descargas secundárias entre o alvo e o substrato, a fim de aumentar a fração de ionização das espécies pulverizadas24. No entanto, todos esses fatores contribuem para o maior custo que leva ao sputtering de RF que só foi utilizado em menor escala e substratos.

Magnetron sputtering é o núcleo da indústria de semicondutores, onde a criação de filmes de óxido altamente isolantes (camada de barreira), camada condutora e grade metálica são significativos para a fabricação de circuitos integrados. Vários desenvolvimentos têm sido feitos visando aplicações relacionadas à energia, como a conversão de energia50, ampliando a implementação da técnica apresentada, não só para materiais termoelétricos, mas também para sensores de filmes finos e filmes finos fotovoltaicos. Recentemente, Lenis et al.51 estudaram o potencial dessa técnica na área biomédica ao depositar o revestimento biocompatível e antibacteriano de HA-Ag/TiN-Ti, amplamente utilizado em próteses cirúrgicas. O estudo de Wang et al.52 também mostra a implementação desta técnica na deposição de filmes finos de trióxido de tungstênio nanoestruturados que tem importante potencial de aplicação no campo de janelas inteligentes. Em conclusão, este método representa uma plataforma robusta para deposição de filmes finos e uma ampla gama de aplicações com potencial de desenvolvimento.

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Disclosures

Os autores não têm nada a revelar.

Acknowledgments

Os autores gostariam de agradecer o apoio financeiro da Universiti Kebangsaan Malaysia research grant: UKM-GGPM-2022-069 para a realização desta pesquisa.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Acetone Chemiz (M) Sdn. Bhd. 1910151 Liquid, Flammable
Antimony Telluride, Sb2Te3 China Rare Metal Material Co.,Ltd C120222-0304 Diameter 50.8 mm, Thickness 6.35 mm, 99.999% purity
Bismuth Telluride, Bi2Te3 China Rare Metal Material Co.,Ltd CB151208-0501 Diameter 50.8 mm, Thickness 4.25 mm, 99.999% purity
Ethanol Chemiz (M) Sdn. Bhd. 2007081 Liquid, Flammable
Field Emission Scanning Electron Microscope Zeiss MERLIN Equipped with EDX
Hall effect measurement system Aseptec Sdn. Bhd. HMS ECOPIA 3000 -
Handheld digital multimeter Prokits Industries Sdn. Bhd. 303-150NCS -
HMS-3000 Aseptec Sdn Bhd. HMS ECOPIA 3000 Hall effect measurement software
Linseis_TA Linseis Messgeräte GmbH LSR-3 Linseis thermal analysis software
Methanol Chemiz (M) Sdn. Bhd. 2104071 Liquid, Flammable
RF-DC magnetron sputtering Kurt J. Lesker Company - Customized hybrid system
Seebeck coefficient measurement system Linseis Messgeräte GmbH LSR-3 -
SmartTiff Carl Zeiss Microscopy Ltd - SEM image thickness measurement software
Ultrasonic bath Fisherbrand FB15055 -
UV ozone cleaner Ossila Ltd L2002A3-UK -

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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Engenharia Edição 207
Fabricação de Filmes Finos Termoelétricos Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> e Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> utilizando a Técnica de Sputtering por Magnetron de Radiofrequência
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Ahmad Musri, N., Putthisigamany, Y., More

Ahmad Musri, N., Putthisigamany, Y., Chelvanathan, P., Ahmad Ludin, N., Md Yatim, N., Syafiq, U. Fabrication of Bi2Te3 and Sb2Te3 Thermoelectric Thin Films using Radio Frequency Magnetron Sputtering Technique. J. Vis. Exp. (207), e66248, doi:10.3791/66248 (2024).

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