技术领域：
本发明涉及基于热电材料的元器件电极及其制备工艺，确切的说是基于锑化锌及掺杂锑化锌热电薄膜器件的电极制备，属于温差发电、半导体制冷和传感器领域。
背景技术：
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热电材料(thermoelectricmaterial)是可以直接进行热电之间相互转换的材料。据统计，在能源使用过程中超过60％的能源都以废热形式散发出去，而热电材料可以将这些白白浪费的热能直接转化成电能，在汽车发动机和尾气废热回收、工厂废热回收、太阳能温差发电和航天航空方面具有广泛的应用。此外，热电材料还可以基于珀尔帖效应制备成半导体制冷器。与传统压缩制冷技术不同，导体制冷器的尺寸小、重量轻，微型制冷器往往能够小到只有几克或几十克，且无机械传动部分、工作中无噪音，可以制备轻巧、易携带型半导体制冷器，广泛用于制冷红外探测器、激光器、芯片散热等方面。
在温差发电和半导体制冷器方面，基于热电材料的元器件尺寸大都在微米尺度。与毫米尺度器件不同，微米尺度器件电极的接触电阻率是决定器件热电转换效率的关键因素之一。zd/zm＝l/(l+2ρσ)，式中zd是器件的热电优值(衡量器件热电转换效率)，zm是材料热电优值，l是热电臂长度，ρ是器件电极与热电材料之间的接触电阻率。根据公式计算，在热电臂长度为100μm时，如果电极接触电阻率从10-5ωcm2下降到10-7ωcm2，器件相对于材料的转换效率(zd/zm)可以从0.33增加两倍到0.98。
锑化锌是中温区热电材料，具有高的塞贝克系数、低的热导率和良好电导率，在温差发电和半导体制冷方面有巨大潜力。专利200410024777.8研究了金属钼与锑化钴材料的电极接触情况。然而，国内外目前都还没有锑化锌电极欧姆接触研究。
技术实现要素：
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本发明主要目的是为锑化锌热电材料寻找合适的电极材料，并开发出具有低接触电阻率的电极制备工艺。本发明通过理论预测和实验，为锑化锌热电材料刷选出金属钴等合适的电极材料。在电极制备过程，等离子轰击锑化锌材料表面可以将表面氧化物等杂质清除，降低表面接触电阻率；表面粗糙化处理可以增强电极与锑化锌材料界面接触特性，进一步降低表面接触电阻率；本发明优化的退火工艺也可以进一步降低电极与锑化锌材料表面接触电阻率。通过挑选合适的金属材料和电极制备工艺开发，本发明在锑化锌材料上实现了低接触率电极制备。
具体实施方式：
实施例1：
实验采用磁控溅射法，以金属钴为靶材，在p型锑化锌薄膜上沉积金属钴电极。具体制备工艺如下：
步骤一，锑化锌经过丙酮、酒精、去离子水清洗，干燥后导入生长室；
步骤二，以金属钴为靶材，以有电极图案的100μm厚不锈钢板为掩膜版，采用磁控溅射法在步骤一清洗好的锑化锌薄膜上沉积金属钴电极，工作气体为氩气，工作气压为0.4pa，射频功率为50w，预溅射时间3min后沉积10min，经检测所制备金属钴电极厚度为100nm；
步骤三，将样品在氩气保护下进行退火处理，气压为420pa，退火温度为200℃，退火时间为1h，经过该退火工艺处理，表面接触电阻率从1.4×10-3ωcm2下降了一个数量级到1.3×10-4ωcm2。
实施例2：
实验采用磁控溅射法，以金属钴为靶材，在p型锑化锌薄膜上沉积金属钴电极，在电极制备前增加表面粗糙化处理过程。具体制备工艺如下：
步骤一，锑化锌经过丙酮、酒精、去离子水清洗；
步骤二，将步骤一清洗过的锑化锌样品放入0.1％稀盐酸溶液中浸泡5s，经过去离子水清洗、干燥后导入生长室；
步骤三，以金属钴为靶材，以有电极图案的100μm厚不锈钢板为掩膜版，采用磁控溅射法在步骤二清洗好的锑化锌薄膜上沉积金属钴电极，工作气体为氩气，工作气压为0.4pa，射频功率为50w，预溅射时间3min后沉积10min，经检测所制备金属钴电极厚度为100nm；
步骤四，将样品在氩气保护下进行退火处理，气压为420pa，退火温度为200℃，退火时间为1h，经过该退火工艺处理，表面接触电阻率为10-7ωcm2。