集成光電探測器在光通信、傳感器和能源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,隨著后摩爾時代光電互聯(lián)芯片朝著多功能、混合集成和高速信息處理等方向發(fā)展,人們對新型光電器件需求更加迫切,近來,可調(diào)控光伏集成器件引起了科學(xué)界廣泛關(guān)注。六角稀土鐵氧體兼具鐵電體和鐵磁體,其禁帶寬度約為2.0 eV,可制備為平面型光電轉(zhuǎn)換器件,被看作是重要的候選材料之一。由于稀土離子的排布并非一致,自發(fā)極化僅為飽和狀態(tài)的1/3,其光電應(yīng)用受到一定限制。此外,氧空位缺陷作為另一種調(diào)控方法,可誘導(dǎo)出熱釋電效應(yīng)。因此,新型六角稀土鐵氧體薄膜及其集成光電器件應(yīng)用具有較高的研究價值。本文采用激光脈沖沉積在藍(lán)寶石基底生長鐵酸銩（TmFeO₃）薄膜,研究了TmFeO₃薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)。通過XRD、AFM和Raman光譜儀表征,揭示出TmFeO₃薄膜以顆粒堆積的形式,隨生長溫度上升,沿c軸生長出P6₃cm空間群的六角結(jié)構(gòu)晶粒。通過鐵電分析儀、UV-Vis-NIR光度計(jì)和PPMS表征,發(fā)現(xiàn)鐵酸銩因體內(nèi)存在氧空位缺陷,限制了自發(fā)極化,禁帶寬度約為2.0 e...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1鐵電光伏效應(yīng)的三種狀態(tài)周期性測試[20]

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2幾年來得到廣泛的關(guān)注，并以高于20%的PCE[18,19]，被應(yīng)用于太陽能電池、光電探測器和激光發(fā)射器等方向。不過，盡管這些特性賦予了光電器件優(yōu)異的性能，并為工程系統(tǒng)提供了高效且靈敏的運(yùn)行基礎(chǔ)，但此類器件的光電轉(zhuǎn)換過程仍缺乏可反饋性。而隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，....

圖1-2分別對應(yīng)和的離子基態(tài)和激發(fā)態(tài)示意圖[29]

第一章緒論3然而，在常規(guī)的鐵電材料中，短路光電流的輸出通常受限于禁帶寬度（）：BFO的[26]、（PZT）的[27]、BTO的[28]，雖然存在調(diào)節(jié)禁帶的手段，但鐵電光伏效應(yīng)會受到抑制。為解決這個問題，由于擁有寬度約為2.0eV的直接禁帶，六角稀土鐵氧體（RFO）被看作一種可選方....

圖1-3電場作用下的離子漂移記錄視頻快照[36]

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4不過，除了以鐵電極化的方法，可調(diào)控光伏效應(yīng)還可借助氧空位等化學(xué)缺陷，或者離子在電場下的電遷移運(yùn)動實(shí)現(xiàn)，如圖1-3所示。只是，化學(xué)缺陷不僅對局部晶體結(jié)構(gòu)有著重要影響，還會造成凈電荷量變化，這為光伏效應(yīng)帶來不確定因素。以BFO為例，雖然材料具備明顯的鐵電性質(zhì)....

圖1-4熱釋電效應(yīng)對鐵電光伏效應(yīng)的影響[44]

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-4熱釋電效應(yīng)對鐵電光伏效應(yīng)的影響[44]1.4本論文的研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排本論文選擇鐵酸銩材料代表稀土鐵氧體，主要研究薄膜在PLD中的制備與物性表征，以及鐵酸銩基光電器件的研究與應(yīng)用。其中，以橫向結(jié)構(gòu)的光電導(dǎo)器件為出發(fā)點(diǎn)，波長為405nm的激光作為光....

本文編號：4032248