鈣鈦礦材料豐富的物理性質(zhì)使其成為了凝聚態(tài)物理的研究熱點(diǎn),其中鈣鈦礦型稀土鎳酸鹽RNiO₃(R為稀土元素,R≠La)因其獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)和易于調(diào)控的光電性質(zhì)吸引了人們的注意。RNiO₃是一種較寬帶隙p型半導(dǎo)體,有助于開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)新型的日盲型光電探測(cè)器,在空間探索、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域中都有著廣闊的應(yīng)用前景。本論文采用脈沖激光沉積技術(shù)制備了一系列鈣鈦礦鎳酸鹽薄膜,系統(tǒng)研究了RNiO₃(R=Sm,Gd,Pr,Nd)薄膜的光電性質(zhì),詳細(xì)分析了氧空位濃度、溫度和電子軌道耦合等多種因素影響RNiO₃性質(zhì)物理機(jī)制。首先,采用脈沖激光沉積設(shè)備和高氧壓退火方式在n型半導(dǎo)體Nb:SrTiO₃基片上制備了高質(zhì)量的SmNiO₃和GdNiO₃外延薄膜,研究了SmNiO₃/Nb:SrTiO₃和GdNiO₃/Nb:SrTiO₃ p-n結(jié)的紫外光電性質(zhì)。p-n結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的存在有助于光生載流...

【文章頁(yè)數(shù)】：130 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鈣鈦礦型稀土鎳酸鹽的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鈣鈦礦氧化物的晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 鈣鈦礦型稀土鎳酸鹽電學(xué)性質(zhì)的研究
        1.2.3 鈣鈦礦型稀土鎳酸鹽磁學(xué)性質(zhì)的研究
        1.2.4 鈣鈦礦型稀土鎳酸鹽光電性質(zhì)的研究
    1.3 光電型位敏傳感器的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 側(cè)向光伏效應(yīng)的基本原理
        1.3.2 基于側(cè)向光伏效應(yīng)的位敏傳感器研究現(xiàn)狀
        1.3.3 位敏傳感器的多種應(yīng)用
    1.4 鈣鈦礦型稀土鎳酸鹽薄膜光電性質(zhì)研究中存在的問(wèn)題
        1.4.1 鈣鈦礦型稀土鎳酸鹽薄膜光伏特性研究中存在的問(wèn)題
        1.4.2 鈣鈦礦型稀土鎳酸鹽薄膜電輸運(yùn)性質(zhì)研究中存在的問(wèn)題
    1.5 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 RNiO₃(R=Sm,Gd)/Nb:SrTiO₃紫外光電性質(zhì)的研究
    2.1 引言
    2.2 鈣鈦礦型稀土鎳酸鹽薄膜的制備
        2.2.1 脈沖激光沉積技術(shù)
        2.2.2 RNiO₃靶材的制備及襯底選擇
        2.2.3 SmNiO₃外延薄膜的制備
    2.3 SmNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)光電性質(zhì)的研究
        2.3.1 SmNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)
        2.3.2 SmNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)的縱向光伏特性
        2.3.3 SmNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)的側(cè)向光伏特性
    2.4 GdNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)光電性質(zhì)的研究
    2.5 本章小結(jié)
第3章 PrNiO₃/Nb:SrTiO₃紫外光電性質(zhì)的研究
    3.1 引言
    3.2 PrNiO₃/Nb:SrTiO₃樣品的制備及表征
    3.3 生長(zhǎng)氧分壓對(duì)PrNiO₃外延薄膜能帶結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.1 不同氧分壓下制備的PrNiO₃外延薄膜的能帶結(jié)構(gòu)
        3.3.2 不同氧分壓下制備的PrNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)
        3.3.3 PrNiO₃電子結(jié)構(gòu)的第一性原理計(jì)算
    3.4 PrNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)的光伏特性研究
        3.4.1 PrNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)的縱向光伏特性研究
        3.4.2 PrNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)的側(cè)向光伏特性研究
    3.5 影響PrNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)側(cè)向光伏效應(yīng)的因素
        3.5.1 氧空位濃度對(duì)PrNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)側(cè)向光伏效應(yīng)的影響
        3.5.2 薄膜厚度對(duì)PrNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)側(cè)向光伏效應(yīng)的影響
        3.5.3 溫度對(duì)PrNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)側(cè)向光伏效應(yīng)的影響
    3.6 異質(zhì)結(jié)界面對(duì)側(cè)向光伏超快響應(yīng)的影響
        3.6.1 MoS₂/Si異質(zhì)結(jié)超快響應(yīng)的研究
        3.6.2 PrNiO₃/Nb:SrTiO₃異質(zhì)結(jié)超快響應(yīng)研究
    3.7 本章小結(jié)
第4章 氧空位濃度對(duì)NdNiO₃外延薄膜電輸運(yùn)性質(zhì)的影響
    4.1 引言
    4.2 NdNiO₃外延薄膜的制備及表征
    4.3 氧空位濃度對(duì)NdNiO₃薄膜能帶寬度的影響
    4.4 氧空位濃度對(duì)NdNiO₃外延薄膜的金屬-絕緣體相變的影響
    4.5 氧空位濃度對(duì)NdNiO₃外延薄膜電催化性質(zhì)的研究
        4.5.1 氧空位濃度對(duì)NdNiO₃外延薄膜電催化析氧反應(yīng)的影響
        4.5.2 NdNiO₃外延薄膜電催化析氧反應(yīng)的穩(wěn)定性
        4.5.3 應(yīng)力對(duì)NdNiO₃外延薄膜電催化析氧反應(yīng)的影響
    4.6 NdNiO₃電子結(jié)構(gòu)的第一性原理計(jì)算
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3871923