鈣鈦礦氧化物是一類具有豐富物理化學性質和應用前景的功能材料,通過化學摻雜等手段適當調節(jié)其性能,已經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結,研究了其在激光照射條件下的電學性能,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薄膜異質結。通過XRD分析BFO/LSMO膜異質結的基本結構。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,并對其結構、電學和光電特性進行了研究。制備的PbTi_1-x...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：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 晶體結構與性能
        1.2.2 摻雜ABO₃的性能及應用
        1.2.3 ABO₃ 氧化物薄膜性能及其應用
    1.3 鈣鈦礦氧化物材料光電效應及光物理過程
        1.3.1 光電效應
        1.3.2 鈣鈦礦氧化物薄膜的電導性質
        1.3.3 光生伏特效應
        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 納米結構陣列簡介
    1.7 本領域的研究不足
    1.8 論文框架及結構
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 納米結構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 薄膜電學特性測量-I-V測試系統(tǒng)和Hall效應測量法
        2.3.2 磁性測量-超導量子干涉儀(SQUID)
        2.3.3 電滯回線測量-Sawyer-Tower電路
    2.4 本章小結
第3章 Bi FeO₃/La_0.7Sr_0.3MnO₃ 異質結的制備及性能
    3.1 BiFeO₃/La_0.7Sr_0.3MnO₃ 異質結的制備
        3.1.1 靶材及BFO樣品制備
        3.1.2 BFO/LSMO異質結的制備
    3.2 BFO/LSMO異質結特性分析
        3.2.1 BFO/LSMO異質結的晶體結構
        3.2.2 BFO/LSMO異質結的磁性能
        3.2.3 BFO/LSMO異質結的電阻-溫度性能
        3.2.4 BFO/LSMO異質結的磁電阻-溫度性能
        3.2.5 BFO/LSMO異質結的伏安特性
    3.3 本章小結
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 薄膜的晶體結構
        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
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薄膜的晶體結構
        5.2.2 含氫Ba SnO₃薄膜的電學性能
        5.2.3 含氫Ba SnO₃薄膜的光電性能
    5.3 本章小結
第6章 Mn摻雜ZnO/p-Si異質結的制備及性能
    6.1 摻Mn的 ZnO/p-Si異質結的制備
    6.2 Mn摻雜的ZnO/p-Si異質結特性分析
        6.2.1 摻Mn的 ZMO/p-Si異質結的晶體結構及微觀組織
        6.2.2 不同溫度下?lián)組n的 ZnO/p-Si異質結伏安特性
        6.2.3 不同溫度下?lián)組n的 ZnO/p-Si異質結光電輸運
    6.3 本章小結
第7章 蒸發(fā)金屬納米晶體陣列的制備及結構特征
    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構特征
        7.2.1 AAO襯底制備Pb膜的結構特征
        7.2.2 AAO襯底制備Ag膜的結構特征
        7.2.3 溫度對AAO襯底制備Sn膜的結構特征
    7.3 本章小結
第8章 結論與展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3746641