鈣鈦礦氧化物是一類具有豐富物理化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用前景的功能材料,通過化學(xué)摻雜等手段適當(dāng)調(diào)節(jié)其性能,已經(jīng)成為光電特性研究中重要的一類材料。由于摻雜鈣鈦礦氧化物薄膜本身的復(fù)雜性及多樣性,針對光電類的鈣鈦礦氧化物薄膜的制備及性能的研究還存在較多的不足,特別是針對不同摻雜的類鈣鈦礦氧化物薄膜的光電性能還缺乏深入系統(tǒng)的研究,對其光電過程的輸運機理也需要深入的分析和研究。本文主要利用摻雜方法制備了多種鈣鈦礦氧化薄膜及異質(zhì)結(jié),研究了其在激光照射條件下的電學(xué)性能,并對其電輸運特性進行了分析和討論。本文的主要工作包括以下幾個方面:(1)利用脈沖激光沉積法(PLD)在單晶STO(100)襯底上制備BFO/LSMO薄膜異質(zhì)結(jié)。通過XRD分析BFO/LSMO膜異質(zhì)結(jié)的基本結(jié)構(gòu)。測量了其溫度在300K和80K的磁滯回線。研究了在不同電流條件下的BFO層和LSMO層間電阻隨溫度的變化規(guī)律,并討論了其磁性產(chǎn)生的機制。(2)利用溶膠-凝膠法制備了Ni的摻雜的PbTi_1-xNi_x O₃薄膜,并對其結(jié)構(gòu)、電學(xué)和光電特性進行了研究。制備的PbTi_1-x...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
論文主要創(chuàng)新與貢獻
第1章 文獻綜述
    1.1 選題背景及意義
    1.2 鈣鈦礦(ABO₃)氧化物簡介
        1.2.1 ABO₃ 晶體結(jié)構(gòu)與性能
        1.2.2 摻雜ABO₃的性能及應(yīng)用
        1.2.3 ABO₃ 氧化物薄膜性能及其應(yīng)用
    1.3 鈣鈦礦氧化物材料光電效應(yīng)及光物理過程
        1.3.1 光電效應(yīng)
        1.3.2 鈣鈦礦氧化物薄膜的電導(dǎo)性質(zhì)
        1.3.3 光生伏特效應(yīng)
        1.3.4 鈣鈦礦光伏器件中的效率回滯曲線問題
    1.4 BaSnO₃ 體系的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 BaSnO₃ 基本特性
        1.4.2 摻雜BaSnO₃研究現(xiàn)狀
    1.5 PbTiO₃ 體系的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 PbTiO₃ 基本特性
        1.5.2 摻雜PbTiO₃研究現(xiàn)狀
    1.6 納米結(jié)構(gòu)陣列簡介
    1.7 本領(lǐng)域的研究不足
    1.8 論文框架及結(jié)構(gòu)
第2章 樣品制備及表征
    2.1 薄膜的制備方法簡介
        2.1.1 磁控濺射(MS)
        2.1.2 脈沖激光沉積(PLD)
        2.1.3 納米結(jié)構(gòu)陣列的制備方法簡介
        2.1.4 基底材料的選擇
    2.2 薄膜的測試分析方法介紹
        2.2.1 X射線衍射(XRD)
        2.2.2 原子力顯微鏡
        2.2.3 橢圓偏振儀
    2.3 薄膜的物性分析介紹
        2.3.1 薄膜電學(xué)特性測量-I-V測試系統(tǒng)和Hall效應(yīng)測量法
        2.3.2 磁性測量-超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)
        2.3.3 電滯回線測量-Sawyer-Tower電路
    2.4 本章小結(jié)
第3章 Bi FeO₃/La_0.7Sr_0.3MnO₃ 異質(zhì)結(jié)的制備及性能
    3.1 BiFeO₃/La_0.7Sr_0.3MnO₃ 異質(zhì)結(jié)的制備
        3.1.1 靶材及BFO樣品制備
        3.1.2 BFO/LSMO異質(zhì)結(jié)的制備
    3.2 BFO/LSMO異質(zhì)結(jié)特性分析
        3.2.1 BFO/LSMO異質(zhì)結(jié)的晶體結(jié)構(gòu)
        3.2.2 BFO/LSMO異質(zhì)結(jié)的磁性能
        3.2.3 BFO/LSMO異質(zhì)結(jié)的電阻-溫度性能
        3.2.4 BFO/LSMO異質(zhì)結(jié)的磁電阻-溫度性能
        3.2.5 BFO/LSMO異質(zhì)結(jié)的伏安特性
    3.3 本章小結(jié)
第4章 Ni摻雜PbTiO₃薄膜的制備及性能
    4.1 PbTi_1-x Ni_x O₃ 薄膜的制備
    4.2 PbTi_1-x Ni_x O₃ 薄膜特性分析
        4.2.1 PbTi_1-x Ni_x O₃ 薄膜的晶體結(jié)構(gòu)
        4.2.2 PbTi_1-x Ni_x O₃ 薄膜的介電性能
        4.2.3 PbTi_1-x Ni_x O₃ 薄膜的鐵電性能
        4.2.4 PbTi_1-x Ni_x O₃ 薄膜的光電性能
    4.3 本章小結(jié)
第5 章含氫Ba SnO₃薄膜的制備及性能
    5.1 含氫Ba SnO₃薄膜的制備
    5.2 含氫Ba SnO₃薄膜特性分析
        5.2.1 含氫Ba SnO₃薄膜的晶體結(jié)構(gòu)
        5.2.2 含氫Ba SnO₃薄膜的電學(xué)性能
        5.2.3 含氫Ba SnO₃薄膜的光電性能
    5.3 本章小結(jié)
第6章 Mn摻雜ZnO/p-Si異質(zhì)結(jié)的制備及性能
    6.1 摻Mn的 ZnO/p-Si異質(zhì)結(jié)的制備
    6.2 Mn摻雜的ZnO/p-Si異質(zhì)結(jié)特性分析
        6.2.1 摻Mn的 ZMO/p-Si異質(zhì)結(jié)的晶體結(jié)構(gòu)及微觀組織
        6.2.2 不同溫度下?lián)組n的 ZnO/p-Si異質(zhì)結(jié)伏安特性
        6.2.3 不同溫度下?lián)組n的 ZnO/p-Si異質(zhì)結(jié)光電輸運
    6.3 本章小結(jié)
第7章 蒸發(fā)金屬納米晶體陣列的制備及結(jié)構(gòu)特征
    7.1 蒸發(fā)金屬納米晶體陣列的制備
    7.2 蒸發(fā)金屬納米晶體陣列的微觀結(jié)構(gòu)特征
        7.2.1 AAO襯底制備Pb膜的結(jié)構(gòu)特征
        7.2.2 AAO襯底制備Ag膜的結(jié)構(gòu)特征
        7.2.3 溫度對AAO襯底制備Sn膜的結(jié)構(gòu)特征
    7.3 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3746641