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热电材料是一种能够实现热能和电能直接相互转换的环保型材料,具有重要的实用价值和广阔的应用前景。CoSb3热电材料是一种具有Skutterudite晶体结构的方钴矿材料,其具有较大的电导率和适中的塞贝克系数,被认为是最具有应用前景的中温区热电材料之一。相关研究结果表明将热电材料低维化或者进行掺杂改性,都能够显著的提高材料的热电性能。因此,本文采用磁控溅射技术制备CoSb3热电薄膜,通过研究薄膜制备工艺参数对薄膜的微结构和热电性能的影响,获取制备高质量的CoSb3热电薄膜的基本参量,并进一步通过单元素和多元素掺杂,以提高薄膜的热电特性。具体研究内容如下:首先,采用射频磁控溅射技术,通过改变溅射功率等工艺参数及结合热处理工艺优化,制备CoSb3基热电薄膜样品。研究结果表明:在研究得到制备CoSb3薄膜的最佳溅射功率50 W的条件下,利用Co、Sb原子含量比为1:3.5的合金靶材所制得的样品,在热处理温度为325℃时,具有单一的CoSb3晶体结构,且其具有较大的功率因子,为2.27×10-2 mWm-1K-2;而通过在具有一定基底温度上直接沉积薄膜的方法,采用Co、Sb原子含量比为1:3.5的靶材制备的样品具有明显的杂质相;而采用Co、Sb原子含量比为1:3的靶材制得的样品,则具有单一的CoSb3晶体结构,且当基底温度为250℃时,薄膜样品具有较大的功率因子,为9.75×10-2 mWm-1K-2。其次,采用磁控共溅射方法,基于较优的CoSb3热电薄膜的制备参数,利用Ag进行掺杂,探究Ag掺杂含量对薄膜热电性能的影响。通过微结构分析可知所掺杂的Ag原子进入CoSb3的晶格中,并极大可能的填充到了晶格中的空隙里,形成间隙位掺杂。热电性能分析结果表明采用Ag掺杂后,其塞贝克系数、电导率以及功率因子都得到了明显的增强。在温度为250℃的基底上直接沉积的薄膜样品,当Ag掺杂量为0.3%时,其薄膜样品具有最大的功率因子,为0.29mWm-1K-2。最后,进一步采用镀预制层Sn（In或Ti）与磁控共溅射相结合的方法,探究双掺杂对薄膜样品热电性能的影响。研究结果表明:采用Sn、In和Ti分别与Ag双掺杂后,CoSb3薄膜样品的电导率较未掺杂的薄膜样品有明显的提高,也高于单掺杂Ag的薄膜样品的电导率,而塞贝克系数则没有明显的变化。当Sn的掺杂厚度为5nm时,薄膜样品具有最大的功率因子,为0.31 mWm-1K-2。