薄膜热电偶因具有无源、响应时间短、精确度高以及对测试环境几乎无影响等优点,吸引了越来越多科研工作者的关注,并在航空航天、微电子器件和生物医学等领域的温度监测中取得了重大进展。宽带隙的透明半导体In₂O₃和ITO薄膜具有使用温度范围广、抗氧化及较高的Seebeck系数等特点,由这两种材料构成的薄膜热电偶在温度测量领域具有广阔的应用前景。本文采用射频磁控溅射镀膜技术以石英玻璃和透明聚酰亚胺为基底在室温下制备了In₂O₃/ITO薄膜热电偶,通过XRD、SEM、AFM、紫外分光光度计、四探针和霍尔效应测试等方法对电极薄膜的结构、表面形貌以及光电性能进行了表征,并用实验室搭建的测试系统对In₂O₃/ITO薄膜热电偶的热电响应进行了标定。主要的研究内容和结论如下:首先,对比分析了不同退火温度的In₂O₃/ITO薄膜热电偶与未退火样品的热电性能。结果显示,所有的ITO电极薄膜表面光滑致密,有较高的透射率,结晶性也无明显差异。未经热处理的ITO电极薄膜具有更高的Seebeck系数,平均值为84.42μV/℃,比标准的S型薄膜热电偶高出一个数量级;且In₂O₃/ITO薄膜热电偶拥有良好的热电响应,热电输出高达13.6 mV。其次,研究了磁控溅射中气压以及氧气在氧氩混合气体中的含量对ITO电极以及In₂O₃/ITO薄膜热电偶性能的影响。溅射气压和氧气含量的增加会导致ITO薄膜的电阻率和透光率升高;当气压过大时会使得沉积的ITO薄膜质量变差,混合气体中过多的氧气会造成晶格畸变。In₂O₃/ITO薄膜热电偶的热电输出随着溅射气压和氧气含量的增大呈现出升高的趋势。最后,针对柔性电子器件以及可穿戴设备的快速发展,以透明的聚酰亚胺为基底制备了柔性的In₂O₃/ITO薄膜热电偶。在拉伸实验中,In₂O₃和ITO薄膜电阻的变化趋势随所施加的拉伸应变是一致,在拉伸应变低于0.7%时,In₂O₃薄膜的电阻增大幅度较小,随着应变的进一步增加,其电阻值急剧升高;而对于ITO薄膜,当拉伸应变为0.3%时,电阻存在一个突变值,与初始值相比增大了约3倍,当拉伸应变继续增加,电阻值基本不变。施加0.8%的拉伸应变回复后,In₂O₃/ITO薄膜热电偶仍拥有良好的热电稳定性。电极薄膜处于外弯曲状态时,样品的电阻值变化相对较小,当弯曲半径为23.28 mm时,In₂O₃/ITO薄膜热电偶在升降温过程中样品的热电输出差别相对较大;在电极薄膜和柔性基底间增加SiO₂过渡层后,薄膜热电偶的热电响应稳定性得到改善。但当温度低于80℃时,In₂O₃/ITO薄膜热电偶的热电输出仍然存在一定的滞后效应。