La掺杂铁电BiFeO 3 薄膜的制备及其光伏性能研究

发布时间：2024-02-17 09:05

　　近年来随着智能手机、平板电脑、可穿戴设备等电子消费品的日益火爆,对芯片、显示器件和光传感器的需求不断增加,而这些产品的更新换代离不开半导体材料的不断发展,实际生产和生活对半导体材料和半导体器件提出了更高的要求。铁电材料由于其优异的物理性质在多功能器件领域具有广阔的应用前景,铁电材料BiFeO₃同时具有铁电材料的铁电性质和半导体材料的能带结构,这让其拥有了很大的应用潜力,从而备受研究人员的关注。但在实际中铁电BiFeO₃材料还有很多不足限制了该材料的应用,而相关报道指出稀土元素掺杂可有效改善BiFeO₃薄膜的性能,论文选择在BiFeO₃薄膜中掺杂La来改善薄膜性能,进而制备性能良好的BiFeO₃/ZnO异质结紫外光电探测器。论文首先利用溶胶凝胶法成功制备了一组不同热处理时间的La掺杂BiFeO₃薄膜,对制备的BiFeO₃薄膜进行了XRD和透射光谱的测试。XRD测试结果表明采用溶胶凝胶法确实制备出了高质量的La掺杂浓度为10%的铁电BiF...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 BiFeO₃和ZnO的基本性质
    1.3 铁酸铋的铁电光伏效应
    1.4 国内外研究现状
    1.5 论文的主要研究内容
第2章 实验设备与表征方法
    2.1 前言
    2.2 实验所需材料及药品
    2.3 实验仪器与设备
        2.3.1 磁控溅射装置
        2.3.2 热退火设备
        2.3.3 器件仿真工具介绍
    2.4 样品表征方法
        2.4.1 薄膜结构与成分表征
        2.4.2 薄膜的光学性能表征
        2.4.3 仿真结果分析工具
第3章 BiFeO₃薄膜的制备及光学性能研究
    3.1 引言
    3.2 铁电BiFeO₃薄膜的制备
        3.2.1 制备前驱体
        3.2.2 制备铁电BiFeO₃薄膜
    3.3 铁电BiFeO₃薄膜性能表征
        3.3.1 铁电BiFeO₃薄膜的结构表征
        3.3.2 铁电BiFeO₃薄膜的光学性能表征
        3.3.3 铁电BiFeO₃薄膜光学带隙的计算
    3.4 铁电BiFeO₃薄膜光学性能的模拟计算
        3.4.1 光学常数计算方法的数学推导
        3.4.2 光学常数计算方法的程序实现
        3.4.3 铁电BiFeO₃薄膜的光学常数计算
        3.4.4 热处理时间对铁电BiFeO₃薄膜光学常数的影响
    3.5 本章小结
第4章 BiFeO₃/ZnO异质结结构设计及光电性能仿真
    4.1 引言
    4.2 BiFeO₃/ZnO异质结的结构设计
    4.3 BiFeO₃/ZnO异质结的电学性能仿真
    4.4 BiFeO₃/ZnO异质结的光电性能研究
        4.4.1 BiFeO₃/ZnO异质结的光电性能仿真
        4.4.2 BiFeO₃/ZnO异质结光电探测器对不同波长光的响应
        4.4.3 BiFeO₃/ZnO异质结光电探测器对不同强度光的响应
    4.5 BiFeO₃/ZnSe异质结的光电性能研究
        4.5.1 BiFeO₃/ZnSe异质结的结构设计
        4.5.2 BiFeO₃/ZnSe异质结的电学性能仿真
        4.5.3 BiFeO₃/ZnSe异质结的光电性能仿真
    4.6 BiFeO₃/ZnS异质结的光电性能研究
        4.6.1 BiFeO₃/ZnS异质结的结构设计
        4.6.2 BiFeO₃/ZnS异质结的电学性能仿真
        4.6.3 BiFeO₃/ZnS异质结的光电性能仿真
    4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3901117