本文對n型和p型MnSi1.7薄膜進行了俄歇譜分析,研究了化學位移和薄膜電學性能之間的關系。和純Mn相比,p型和n型MnSi1.7薄膜樣品的Mn[MVV]峰分別有+2.0和+7.0 eV的化學位移。與純Mn [LMM]的峰位在545、592、638 eV處相比,p型和n型MnSi1.7薄膜的545 eV的峰位都沒有改變;592 eV的峰位都有-0.5 eV的化學位移;p型MnSi1.7薄膜的638 eV的峰位有+0.5 eV的位移,而n型MnSi1.7薄膜的638 eV的峰位沒有位移。在用磁控濺射制備的兩個樣品中,出現了Mn[MVV]譜中50 eV、Mn [LMM]譜中600、654、705 eV的新的峰位,這些峰在n型樣品中更強,這可能與薄膜中含有Fe雜質有關。與純Si相比,n型和p型樣品的Si[LVV]峰均有+1.0 eV的化學位移。利用磁控濺射鍍膜的方法對n型MnSi1.7薄膜進行了C摻雜,摻雜后樣品還是n型。但是,樣品的Seebeck系數和電阻率發生了變化。當樣品摻入C后,Seebeck系數略有增加,電阻率減小,導致功率因子明顯提高。當樣品摻入量-碳薄膜厚度為2 nm時,功率因子在溫度683 K時最大可達1048μW/m-K2,已接近p型體材料的數值。利用電子束蒸發制備了1427 nm厚度的MnSi1.7薄膜。與文獻上報道的p型MnSi1.7體材料和薄膜不同,大部分納米尺寸薄膜在室溫下是p型的,隨溫度升高會變為n型。對這些納米尺寸的MnSi1.7薄膜樣品進行Fe摻雜,當摻雜Fe含量-FeSi2薄膜的厚度為11 nm時,樣品表現為n型半導體性質。摻雜后,樣品電阻率降低,這與Fe雜質所起的作用有關。樣品摻雜Fe后,Seebeck系數增加,在溫度483 K時Seebeck系數為-662μV/K,同時,功率因子也有明顯提高,在533 K時已達到5133μW/m-K2。當薄膜厚度為14 nm時,盡管沒有鐵摻雜,但是樣品是n型的,在483 K時,Seebeck系數有最大值-967μV/K。如此大的Seebeck系數可能與低維半導體中費米能級附近的態密度有所增大有關。
