發(fā)布時(shí)間：2023-02-03 21:25

　　鐵電材料由于其獨(dú)特的剩余極化特征而備受研究者關(guān)注。目前應(yīng)用于新型信息存儲設(shè)備、傳感器和光電材料等多個(gè)領(lǐng)域。鈮酸鉀鈉(K_0.5Na_0.5NbO₃)基材料是一種典型的鐵電體,由于其在很多方面的性質(zhì)表現(xiàn)極為優(yōu)異,甚至可以與鉛基材料相比擬,被人們認(rèn)為是鉛基材料的替代者。近幾年來,人們開始極為關(guān)注K_0.5Na_0.5NbO₃（KNN）基材料的研究,但是大部分研究都是圍繞陶瓷展開,對薄膜的研究相對較少。而且KNN基材料由于其鐵電性較差,限制了它在很多方面的應(yīng)用。因此本文以化學(xué)溶膠凝膠法為基礎(chǔ)制備KNN基薄膜。從改善KNN基薄膜的電學(xué)性質(zhì)出發(fā),通過摻雜改善薄膜性質(zhì),并研究其相關(guān)特性。具體工作如下所述。本文成功制備了純相的KNN薄膜,并且選取與KNN結(jié)構(gòu)相似的BiMnO₃（BMO）與KNN形成固溶體,以此來提高其鐵電特性。本文對KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征、電學(xué)性質(zhì)表征。結(jié)果表明,0.85KNN-0.15BMO薄膜表現(xiàn)出弛豫特... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 鐵電材料與鐵電薄膜
        1.1.1 鐵電材料
        1.1.2 鐵電薄膜
    1.2 鐵電薄膜的儲能特性
        1.2.1 鐵電薄膜儲能特性的研究發(fā)展
        1.2.2 鐵電薄膜儲能特性的原理
    1.3 鐵電薄膜的光伏特性
    1.4 本文的選題依據(jù)和研究內(nèi)容
        1.4.1 選題依據(jù)
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 KNN基薄膜的制備、結(jié)構(gòu)及性能表征
    2.1 溶膠-凝膠法制備KNN基薄膜
        2.1.1 溶膠-凝膠法
        2.1.2 溶膠制備
    2.2 結(jié)構(gòu)的表征
        2.2.1 X射線衍射及原理
        2.2.2 拉曼光譜儀及原理
        2.2.3 X射線光電子能譜分析
        2.2.4 掃描電子顯微鏡及原理
        2.2.5 原子力顯微鏡及原理
    2.3 光學(xué)性質(zhì)的表征
        2.3.1 光學(xué)帶隙的測試設(shè)備及原理
        2.3.2 光譜響應(yīng)的測試設(shè)備及原理
    2.4 電學(xué)性質(zhì)的表征
        2.4.1 多鐵特性的測試設(shè)備及原理
        2.4.2 變溫探針臺和介電特性的測試設(shè)備
第三章 0.85KNN-0.15BMO薄膜的儲能特性
    3.1 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的制備
    3.2 0.85 KNN-0.15BMO薄膜的結(jié)構(gòu)表征
        3.2.1 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的XRD衍射圖譜分析
        3.2.2 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.2.3 KNN薄膜和固溶體薄膜的XPS分析
        3.2.4 BMO對KNN薄膜表面形貌的影響
    3.3 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的電學(xué)性質(zhì)
        3.3.1 KNN和固溶體薄膜的鐵電分析
        3.3.2 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的介電性能分析
    3.4 0.85 KNN-0.15BMO薄膜的儲能特性
        3.4.1 0.85 KNN-0.15BMO薄膜的室溫儲能特性
        3.4.2 疲勞對0.85KNN-0.15BMO薄膜的儲能特性的影響
        3.4.3 0.85 KNN-0.15BMO薄膜儲能特性的溫度穩(wěn)定性研究
        3.4.4 幾種熱門系統(tǒng)的儲能特性對比
    3.5 小結(jié)
第四章 0.9KNN-0.1BMO薄膜的光伏特性
    4.1 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的制備
    4.2 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的結(jié)構(gòu)表征
        4.2.1 KNN和固溶體薄膜的XRD衍射圖譜分析
        4.2.2 BMO對KNN薄膜電疇的影響
    4.3 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的電學(xué)性質(zhì)表征
        4.3.1 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的鐵電性分析
        4.3.2 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的漏電性及機(jī)理分析
    4.4 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的光伏效應(yīng)表征
        4.4.1 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的光學(xué)帶隙
        4.4.2 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的光伏響應(yīng)
        4.4.3 BMO對KNN薄膜光伏效應(yīng)的影響
        4.4.4 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的光伏效應(yīng)機(jī)理分析
    4.5 小結(jié)
第五章 Mn摻雜KNN基薄膜的光伏特性
    5.1 Mn摻雜KNN基薄膜的制備
    5.2 KNN和Mn摻雜KNN基薄膜的結(jié)構(gòu)表征
        5.2.1 KNN和摻雜薄膜的XRD圖譜分析
        5.2.2 KNN和Mn摻雜KNN薄膜的拉曼分析
        5.2.3 KNN和Mn摻雜KNN薄膜的XPS分析
        5.2.4 Mn摻雜對KNN薄膜SEM的影響
    5.3 KNN和Mn摻雜KNN基薄膜的電學(xué)性質(zhì)
        5.3.1 KNN和Mn摻雜KNN薄膜的鐵電分析
        5.3.2 KNN和Mn摻雜KNN薄膜的漏電流密度分析
    5.4 Mn摻雜KNN基薄膜的光伏效應(yīng)表征
        5.4.1 KNN和Mn摻雜KNN薄膜的光學(xué)帶隙
        5.4.2 KNN和Mn摻雜KNN薄膜的光響應(yīng)
        5.4.3 Mn摻雜KNN對薄膜光伏效應(yīng)的影響
        5.4.4 KNN和Mn摻雜KNN薄膜的光伏效應(yīng)機(jī)理分析
    5.6 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表和完成的論文目錄



本文編號：3734709