掺杂氧化物薄膜光电性能和氧化铝基底金属薄膜生长研究
发布时间：2023-02-19 17:21
钙钛矿氧化物是一类具有丰富物理化学性质和应用前景的功能材料,通过化学掺杂等手段适当调节其性能,已经成为光电特性研究中重要的一类材料。由于掺杂钙钛矿氧化物薄膜本身的复杂性及多样性,针对光电类的钙钛矿氧化物薄膜的制备及性能的研究还存在较多的不足,特别是针对不同掺杂的类钙钛矿氧化物薄膜的光电性能还缺乏深入系统的研究,对其光电过程的输运机理也需要深入的分析和研究。本文主要利用掺杂方法制备了多种钙钛矿氧化薄膜及异质结,研究了其在激光照射条件下的电学性能,并对其电输运特性进行了分析和讨论。本文的主要工作包括以下几个方面:(1)利用脉冲激光沉积法(PLD)在单晶STO(100)衬底上制备BFO/LSMO薄膜异质结。通过XRD分析BFO/LSMO膜异质结的基本结构。测量了其温度在300K和80K的磁滞回线。研究了在不同电流条件下的BFO层和LSMO层间电阻随温度的变化规律,并讨论了其磁性产生的机制。(2)利用溶胶-凝胶法制备了Ni的掺杂的PbTi1-xNix O3薄膜,并对其结构、电学和光电特性进行了研究。制备的PbTi1-x...
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
论文主要创新与贡献
第1章 文献综述
1.1 选题背景及意义
1.2 钙钛矿(ABO3)氧化物简介
1.2.1 ABO3 晶体结构与性能
1.2.2 掺杂ABO3的性能及应用
1.2.3 ABO3 氧化物薄膜性能及其应用
1.3 钙钛矿氧化物材料光电效应及光物理过程
1.3.1 光电效应
1.3.2 钙钛矿氧化物薄膜的电导性质
1.3.3 光生伏特效应
1.3.4 钙钛矿光伏器件中的效率回滞曲线问题
1.4 BaSnO3 体系的研究现状
1.4.1 BaSnO3 基本特性
1.4.2 掺杂BaSnO3研究现状
1.5 PbTiO3 体系的研究现状
1.5.1 PbTiO3 基本特性
1.5.2 掺杂PbTiO3研究现状
1.6 纳米结构阵列简介
1.7 本领域的研究不足
1.8 论文框架及结构
第2章 样品制备及表征
2.1 薄膜的制备方法简介
2.1.1 磁控溅射(MS)
2.1.2 脉冲激光沉积(PLD)
2.1.3 纳米结构阵列的制备方法简介
2.1.4 基底材料的选择
2.2 薄膜的测试分析方法介绍
2.2.1 X射线衍射(XRD)
2.2.2 原子力显微镜
2.2.3 椭圆偏振仪
2.3 薄膜的物性分析介绍
2.3.1 薄膜电学特性测量-I-V测试系统和Hall效应测量法
2.3.2 磁性测量-超导量子干涉仪(SQUID)
2.3.3 电滞回线测量-Sawyer-Tower电路
2.4 本章小结
第3章 Bi FeO3/La0.7Sr0.3MnO3 异质结的制备及性能
3.1 BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3 异质结的制备
3.1.1 靶材及BFO样品制备
3.1.2 BFO/LSMO异质结的制备
3.2 BFO/LSMO异质结特性分析
3.2.1 BFO/LSMO异质结的晶体结构
3.2.2 BFO/LSMO异质结的磁性能
3.2.3 BFO/LSMO异质结的电阻-温度性能
3.2.4 BFO/LSMO异质结的磁电阻-温度性能
3.2.5 BFO/LSMO异质结的伏安特性
3.3 本章小结
第4章 Ni掺杂PbTiO3薄膜的制备及性能
4.1 PbTi1-x Nix O3 薄膜的制备
4.2 PbTi1-x Nix O3 薄膜特性分析
4.2.1 PbTi1-x Nix O3 薄膜的晶体结构
4.2.2 PbTi1-x Nix O3 薄膜的介电性能
4.2.3 PbTi1-x Nix O3 薄膜的铁电性能
4.2.4 PbTi1-x Nix O3 薄膜的光电性能
4.3 本章小结
第5 章含氢Ba SnO3薄膜的制备及性能
5.1 含氢Ba SnO3薄膜的制备
5.2 含氢Ba SnO3薄膜特性分析
5.2.1 含氢Ba SnO3薄膜的晶体结构
5.2.2 含氢Ba SnO3薄膜的电学性能
5.2.3 含氢Ba SnO3薄膜的光电性能
5.3 本章小结
第6章 Mn掺杂ZnO/p-Si异质结的制备及性能
6.1 掺Mn的 ZnO/p-Si异质结的制备
6.2 Mn掺杂的ZnO/p-Si异质结特性分析
6.2.1 掺Mn的 ZMO/p-Si异质结的晶体结构及微观组织
6.2.2 不同温度下掺Mn的 ZnO/p-Si异质结伏安特性
6.2.3 不同温度下掺Mn的 ZnO/p-Si异质结光电输运
6.3 本章小结
第7章 蒸发金属纳米晶体阵列的制备及结构特征
7.1 蒸发金属纳米晶体阵列的制备
7.2 蒸发金属纳米晶体阵列的微观结构特征
7.2.1 AAO衬底制备Pb膜的结构特征
7.2.2 AAO衬底制备Ag膜的结构特征
7.2.3 温度对AAO衬底制备Sn膜的结构特征
7.3 本章小结
第8章 结论与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3746641
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
论文主要创新与贡献
第1章 文献综述
1.1 选题背景及意义
1.2 钙钛矿(ABO3)氧化物简介
1.2.1 ABO3 晶体结构与性能
1.2.2 掺杂ABO3的性能及应用
1.2.3 ABO3 氧化物薄膜性能及其应用
1.3 钙钛矿氧化物材料光电效应及光物理过程
1.3.1 光电效应
1.3.2 钙钛矿氧化物薄膜的电导性质
1.3.3 光生伏特效应
1.3.4 钙钛矿光伏器件中的效率回滞曲线问题
1.4 BaSnO3 体系的研究现状
1.4.1 BaSnO3 基本特性
1.4.2 掺杂BaSnO3研究现状
1.5 PbTiO3 体系的研究现状
1.5.1 PbTiO3 基本特性
1.5.2 掺杂PbTiO3研究现状
1.6 纳米结构阵列简介
1.7 本领域的研究不足
1.8 论文框架及结构
第2章 样品制备及表征
2.1 薄膜的制备方法简介
2.1.1 磁控溅射(MS)
2.1.2 脉冲激光沉积(PLD)
2.1.3 纳米结构阵列的制备方法简介
2.1.4 基底材料的选择
2.2 薄膜的测试分析方法介绍
2.2.1 X射线衍射(XRD)
2.2.2 原子力显微镜
2.2.3 椭圆偏振仪
2.3 薄膜的物性分析介绍
2.3.1 薄膜电学特性测量-I-V测试系统和Hall效应测量法
2.3.2 磁性测量-超导量子干涉仪(SQUID)
2.3.3 电滞回线测量-Sawyer-Tower电路
2.4 本章小结
第3章 Bi FeO3/La0.7Sr0.3MnO3 异质结的制备及性能
3.1 BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3 异质结的制备
3.1.1 靶材及BFO样品制备
3.1.2 BFO/LSMO异质结的制备
3.2 BFO/LSMO异质结特性分析
3.2.1 BFO/LSMO异质结的晶体结构
3.2.2 BFO/LSMO异质结的磁性能
3.2.3 BFO/LSMO异质结的电阻-温度性能
3.2.4 BFO/LSMO异质结的磁电阻-温度性能
3.2.5 BFO/LSMO异质结的伏安特性
3.3 本章小结
第4章 Ni掺杂PbTiO3薄膜的制备及性能
4.1 PbTi1-x Nix O3 薄膜的制备
4.2 PbTi1-x Nix O3 薄膜特性分析
4.2.1 PbTi1-x Nix O3 薄膜的晶体结构
4.2.2 PbTi1-x Nix O3 薄膜的介电性能
4.2.3 PbTi1-x Nix O3 薄膜的铁电性能
4.2.4 PbTi1-x Nix O3 薄膜的光电性能
4.3 本章小结
第5 章含氢Ba SnO3薄膜的制备及性能
5.1 含氢Ba SnO3薄膜的制备
5.2 含氢Ba SnO3薄膜特性分析
5.2.1 含氢Ba SnO3薄膜的晶体结构
5.2.2 含氢Ba SnO3薄膜的电学性能
5.2.3 含氢Ba SnO3薄膜的光电性能
5.3 本章小结
第6章 Mn掺杂ZnO/p-Si异质结的制备及性能
6.1 掺Mn的 ZnO/p-Si异质结的制备
6.2 Mn掺杂的ZnO/p-Si异质结特性分析
6.2.1 掺Mn的 ZMO/p-Si异质结的晶体结构及微观组织
6.2.2 不同温度下掺Mn的 ZnO/p-Si异质结伏安特性
6.2.3 不同温度下掺Mn的 ZnO/p-Si异质结光电输运
6.3 本章小结
第7章 蒸发金属纳米晶体阵列的制备及结构特征
7.1 蒸发金属纳米晶体阵列的制备
7.2 蒸发金属纳米晶体阵列的微观结构特征
7.2.1 AAO衬底制备Pb膜的结构特征
7.2.2 AAO衬底制备Ag膜的结构特征
7.2.3 温度对AAO衬底制备Sn膜的结构特征
7.3 本章小结
第8章 结论与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3746641
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3746641.html
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