本文關(guān)鍵詞：鈣鈦礦鈦酸鹽的光電特性研究

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【摘要】：鈣鈦礦氧化物(perovskite oxides)是一類具有豐富物理化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用前景的氧化物材料,鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的鈦酸鹽在空間探測、材料分析、環(huán)境監(jiān)測等方面都有重要應(yīng)用。光照是鈣鈦礦氧化物性質(zhì)研究中的一種重要手段,通過光照的方法,不需要改變晶體的化學(xué)計(jì)量比和結(jié)構(gòu),就可以實(shí)現(xiàn)摻雜的目的,且可以同時(shí)摻雜電子和空穴,數(shù)量可控。因此,本文主要研究了紫外光照下,鈦酸鹽物理性質(zhì)的改變。本文主要包含兩方面工作:1、在鈦酸鍶晶體中發(fā)現(xiàn)了溫度相關(guān)的光控電致電阻現(xiàn)象;2、制備了基于鐵電鈣鈦礦氧化物的自供電可見盲紫外探測器。本文主要內(nèi)容和結(jié)論如下:1、研究不同溫度下鈦酸鍶(STO)晶體中的電致電阻現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)在波長為375nm的連續(xù)紫外激光的照射下,當(dāng)樣品溫度在340K-520K范圍內(nèi)時(shí),電致電阻現(xiàn)象出現(xiàn),且在420K時(shí)達(dá)到最大值。2、球差校正掃描透射顯微鏡的結(jié)果表明,氧空位在溫度相關(guān)的光控電致電阻現(xiàn)象中起主要作用,帶正電的氧空位在外加電場的作用下移動(dòng),產(chǎn)生與外加電場同向或反向的內(nèi)建電場,從而出現(xiàn)電致電阻現(xiàn)象。3、研究了基于鐵電性的鈦酸鋇(BTO)晶體的自供電型可見盲紫外探測器,當(dāng)BTO晶體置入強(qiáng)電場中后,BTO晶體內(nèi)的極化方向統(tǒng)一。在紫外連續(xù)激光的照射下,無外加偏壓時(shí),在退極化場和電極中偶極層產(chǎn)生的電場的共同作用下,極化的BTO晶體有穩(wěn)定的開路光電流和短路光電壓,開路光電流密度隨光照強(qiáng)度的增加而增大。4、即使光照時(shí)間長達(dá)104 s,開路光電流依然較為穩(wěn)定。對(duì)極化BTO樣品的瞬時(shí)響應(yīng)測試表明,極化BTO晶體有非常快的上升沿和半高寬(約200皮秒),優(yōu)于一般的氧化物材料。波長為320nm時(shí),極化BTO晶體的探測率約為0.01mA/W。在混合光的照射下,DOWN-BTO的信噪比為15,UP-BTO的信噪比為20。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN23;O611.62

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本文編號(hào)：1305816