本节采用分子束外延设备制备Ag／Sb2Te3多层薄膜，通过共蒸发Sb和Te，以及交替蒸发Ag元素的方法制备不同的Ag／Sb2Te3周期性纳米薄膜。实验方法和Sb2Te3／Cu周期性纳米薄膜类似，Te的束源炉温度恒定为589 K，对应的沉积速率为0.95Å／s；保持Ag的束源炉温度恒定为1 423 K，对应的沉积速率为0.2Å／s；Sb的束源炉温度为698 K，对应的沉积速率为0.45Å／s。制备Sb2Te3薄膜，保证每一层的厚度为20 nm。然后关闭Sb、Te束源炉挡板，开启Ag束源炉挡板蒸发Ag元素，等待Ag的蒸发速率稳定以后，打开样品挡板，周期重复10次。通过调节蒸发Ag的时间来制备厚度不同的多层薄膜，其中Ag每层厚度为0 nm、1 nm、2 nm、4 nm。把样品的名称分别定义为Ag（0 nm）／Sb2Te3，Ag（1 nm）／Sb2Te3，Ag（2 nm）／Sb2Te3和Ag（4 nm）／Sb2Te3，最后利用退火炉进行423 K的退火，退火时间为6 h，然后利用XRD、TEM、EDS等分析手段进行结构、形貌和成分的分析，并利用自制设备对其塞贝克系数和电导率进行测量。
首先对样品进行物相分析，利用X射线衍射仪（D＼max-2200，日本理学）进行了广角XRD测试，扫描角度为0°～65°，扫描速度为0.5（°）／min，测试结果如图4-22所示。测试结果表明未加入银的样品主要成分是Sb2Te3，因此利用MBE制备的薄膜是Sb2Te3单一化合物。随着Ag的加入，XRD图谱中出现新的衍射峰，对比PDF卡片可知，这些新的衍射峰对应于AgSbTe2的（200）、（220）和（222）晶面，这表明加入Ag以后的薄膜出现AgSbTe2相。随着Ag含量的增加，AgSbTe2相对应的峰形变得更加尖锐，Sb2Te3相对应的峰形逐渐减弱，这表明随着Ag含量的增加，AgSbTe2相逐渐增多，Sb2Te3相逐渐减少。同时在加入Ag的样品中，没有检测出来Ag单质，这说明经过退火以后，由于Ag活性极强，基本溶于Sb2Te3基体形成金属间化合物，整个薄膜的成分就是AgSbTe2和Sb2Te3。
图4-22 不同Ag层厚度的Ag／Sb2Te3周期性纳米薄膜样品XRD图谱
利用透射电镜进一步分析薄膜的结构，结果如图4-23所示。图4-23（a）为Ag／Sb2Te3周期性纳米薄膜样品的高倍率TEM图片，从图中可以看出薄膜中没有层状结构存在，但是存在两种形状不规则的晶格结构，且晶界较为清晰。图4-23（b）中的电子衍射花样结果表明了样品是多晶体且结晶性较好，这也和XRD测试的结果一致。进一步地，利用高分辨TEM去分析和探究其晶体类型，如图4-23（c）和（d）所示。通过标定晶格常数，可以得出图4-23（c）中的晶格常数为0.3 nm，对应于AgSbTe2的（200）晶面；图4-23（d）中的晶格常数为0.32 nm，与Sb2Te3的（015）晶面的晶格间距一致。这与XRD测试结果是一致的，即样品中不存在Ag单质，而只含Sb2Te3和AgSbTe2两种物质。(www.xing528.com)
图4-23 Ag／Sb2Te3周期性纳米薄膜样品TEM分析
（a）高倍TEM；（b）电子衍射花样；（c）AgSbTe2的高分辨TEM；（d）Sb2Te3的高分辨TEM
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
