β-Zn₄Sb₃半导体热电晶片化学镀镍工艺研究

摘要

[目的]为解决β-Zn₄Sb₃热电晶片在半导体温差发电器应用中面临的金属化难题，提升其可焊性并抑制高温下元素的互扩散，开展其表面化学镀镍工艺研究。[方法]依次对β-Zn₄Sb₃热电晶片进行机械粗化、一步敏化-活化、碱性预镀镍和酸性化学镀镍。研究了酸性化学镀镍pH、温度及施镀时间对沉积速率和Ni镀层微观结构的影响，通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）及能谱仪（EDS）对镀层进行表征，测试了镀层的显微硬度、表面粗糙度和结合力。[结果]在p H=5.0、温度85°C的条件下化学镀20 min时，所得Ni镀层的厚度约为28μm，均匀致密，显微硬度达563 HV，表面粗糙度Ra为0.78μm，结合力优异。[结论]本研究成功优化了β-Zn₄Sb₃表面化学镀镍工艺，为其金属化处理提供了技术支持，显著提升了其在半导体温差发电器中的应用潜力。

关键词

半导体温差发电器 / β-三锑化四锌 / 化学镀镍 / 组织结构 / 显微硬度 / 结合力