晶格缺陷对BNT铁电薄膜光响应性能的影响

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tnnd_5460
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铁电薄膜的光伏效应在光探测、非破坏性光读取数据、光伏器件等方面体现出了广阔的应用前景,这引发了研究者的极大兴趣。然而到目前为止,铁电薄膜光伏效应的机理还存在争议。高质量的铁电薄膜是良好光响应的保证,然而通常制备出的铁电薄膜多为多晶结构,晶格缺陷广泛存在于多晶薄膜中。尽管人们对铁电薄膜光伏效应的可能影响因素做了大量的研究工作,但是晶格缺陷对铁电薄膜光响应性能的影响还有待进一步研究。本文采用面内光伏结构,从薄膜制备和薄膜服役两个角度着眼,研究晶格缺陷对Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT)铁电薄膜的光响应性能的影响。从制备角度,通过控制退火气氛和退火温度,引入本征晶格缺陷氧空位和晶界,研究其对BNT铁电薄膜光响应的影响;从服役角度,研究薄膜应用环境中表面吸附和载流子注入诱导的晶格缺陷演变对BNT薄膜光响应的影响。本论文主要的研究工作与结果如下:1. BNT铁电薄膜面内光伏结构的制备与表征首先,分别用脉冲激光沉积法和溶胶-凝胶法在Si衬底上依次制备了YSZ薄膜和BNT薄膜;然后,借助小型离子溅射仪在BNT薄膜面内制备了对称条形Pt电极,从而形成了BNT铁电薄膜面内光伏结构,即Pt/BNT/YSZ/Si。并对制备出的BNT薄膜的微观结构、表面功函数、铁电性能和光响应性能进行了表征。2.本征晶格缺陷对BNT铁电薄膜光响应性能的影响首先,在不同退火气氛和退火温度下制备了BNT铁电薄膜,然后对所制备的BNT薄膜样品的微观结构和光响应性能进行了表征,研究了制备过程引入的氧空位和晶界对BNT薄膜光响应性能的影响。研究结果表明,BNT薄膜中氧空位浓度越高,绝对光电导增大,而光开启电压大致相同,这归因于氧空位为光生载流子的传输提供了通道;随着退火温度的降低,光开启电压和饱和绝对光电导增大,这是因为高密度的晶界虽然阻碍了光生载流子的迁移,却有利于光生载流子在晶界处及时分开。3.外场诱导的晶格缺陷演变对BNT铁电薄膜光响应性能的影响通过将BNT薄膜样品在空气中长时间放置和在水平方向施加预注入电压,来改变薄膜的表面吸附态和薄膜中的缺陷态,研究了外场诱导的晶格缺陷演变对BNT薄膜光响应的影响。研究结果表明:BNT薄膜样品在空气中长时间放置后,表面功函数和光响应减小,这归于薄膜表面吸附了偶极子;随预注入电压增大,光响应先增大后减小,这是因为随预注入电压增大,缺陷能级分布发生了变化。通过热激发,表面吸附的偶极子和注入的载流子被消除,光响应性能恢复。
其他文献
自从人类社会步入信息时代以来,各种类型的信息正在以越来越快的速度产生。为了利用计算机从图像数据中挖掘出有价值的信息,提高图像分类的精度是一个基本的诉求。传统的图像
甲醇是基础的有机化工原料,仅次于乙烯、丙烯和苯居于第四位。由甲醇出发可以生产许多重要的化工产品。甲醇可以作为清洁燃料与汽油掺混使用或替代汽油。此外,甲醇在医药、染
<正> 本单元课文内容均为诗歌。学习诗歌必须做到以下几点:(1)能体会出诗歌语言的特点。(2)能理解诗歌所表达的感情。关于(1),要知道诗歌的语言具有准确、生动的特点。作者为
公正与效率是刑事诉讼法的两大价值追求,寻求二者的平衡是我们的终极目标。速裁程序的出现极大的丰富了我国诉讼程序模式,构建了多元化的诉讼程序体制,使刑事诉讼程序真正的
2014年12月4日,由全国基础外语教育研究培训中心和外语教学与研究出版社共同主办,麦克米伦科学和教育集团协办的“考试招生制度改革与基础外语教育教学发展研讨会”在上海成功
原发性支气管肺癌(肺癌)肿瘤细胞源于支气管黏膜或腺体,常有区域性淋巴结转移和血性播散,早期常有刺激性咳嗽、痰中带血等呼吸道症状,病情进展速度与细胞生物特性有关。肺癌为当前
期刊
近年来,股权质押凭借股权的高流动性、易评估性和易变现等优势,得到越来越多上市公司股东的青睐。据中国证券登记结算有限公司的数据统计显示,A股市场已步入全面质押阶段,超过95%的上市公司存在股权被股东质押的情况。在越来越频繁出现的股权质押事件中,无论是从质押比例上还是从质押次数上看,上市公司大股东的表现都最为活跃,截至2016年年底,共有1595家上市公司的股份被大股东部分或者全部质押。大股东如此热衷
2017年初特朗普刚上任就宣布,美国退出跨太平洋战略经济伙伴协定(TPP),随后美国又挑起了与中国的贸易战争。这一系列举措势必会给全球经贸局势和各国战略布局带来不小的影响,
新三板又称全国中小企业股份转让系统。自2013年1月揭牌运营运营以来,受到很多具有融资需求的中小企业的青睐。截至2017年2月,在短短的四年时间里挂牌企业就突破1万家。新三
期刊