半導體材料在信息發(fā)展時代扮演著非常重要的角色。TiO₂由于廉價、無毒、化學穩(wěn)定性好等特性,被廣泛應用于太陽能電池和光伏材料等領域。如果能同時調(diào)控TiO₂的磁性和帶隙,這將使TiO₂在多功能器件中有著非常重要的發(fā)展前景。本論文采用脈沖激光沉積技術在TiO₂半導體材料中摻入Cr、N摻雜劑,通過分析樣品的結構、磁性及光學性質,闡述了n-p共摻雜機制在調(diào)控TiO₂薄膜的磁性以及光學帶隙方面的重要作用。主要研究內(nèi)容如下:(1)采用脈沖激光沉積技術制備了Cr摻雜TiO₂薄膜,對薄膜的結構、磁性以及光學性質進行了較為細致的研究。結果表明,Cr摻雜TiO₂薄膜的結構與Cr含量相關,Cr含量較低時薄膜為單相銳鈦礦結構,隨著Cr含量的增加,薄膜向金紅石相轉變。Cr摻雜TiO₂薄膜均表現(xiàn)出明顯的室溫鐵磁性,其鐵磁性是本征的。Cr摻雜使得TiO₂薄膜在可見光區(qū)的吸收增強,隨著Cr摻含量的增加,Ti1-xCrxO2薄...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 綜述
    1.1 引言
    1.2 TiO₂的基本結構和性質
    1.3 過渡金屬摻雜TiO₂磁性和光學性質的研究
    1.4 本論文的思路及安排
2 樣品制備及測試方法
    2.1 引言
    2.2 靶材的制備
    2.3 薄膜樣品的制備
    2.4 薄膜樣品的結構表征
    2.5 薄膜樣品的性能表征
3 Cr摻雜TiO₂薄膜結構、磁性及光學性質的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
    3.3 氧氣分壓對TiO₂薄膜結構及磁性的影響
    3.4 Cr摻雜TiO₂薄膜的結構
    3.5 Cr摻雜TiO₂薄膜的磁性及光學性質
    3.6 本章小結
4 Cr/N共摻TiO₂薄膜結構、形貌和相轉變的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
    4.3 基片溫度對Cr/N共摻TiO₂薄膜結構和形貌的影響
    4.4 共摻雜劑N對Cr/N共摻TiO₂薄膜結構和相轉變的影響
    4.5 本章小結
5 Cr/N共摻TiO₂薄膜磁性以及光學性質的研究
    5.1 引言
    5.2 實驗方法
    5.3 Cr/N共摻TiO₂薄膜的結構
    5.4 Cr/N共摻TiO₂薄膜的磁性
    5.5 Cr/N共摻TiO₂薄膜的光學性質
    5.6 樣品成分、價態(tài)及微觀結構分析
    5.7 本章小結
6 結論
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3761790