TiO 2 /PbO复合材料的光电性能及其应用研究

发布时间：2024-05-12 15:12

　　一系列的研究表明通过复合氧化物半导体可以提高材料可见光吸收,从而提高复合材料的光响应性。论文拟通过复合不同材料,构建异质结提升复合材料光响应性能,补充氧化钛的光响应性能的研究。论文以铁电半导体为引线,采用溶胶-凝胶技术制备钛酸铅薄膜,研究不同极化方向对钛酸铅薄膜及其复合材料的光响应影响；同时,研究二氧化钛复合氧化铅材料的光电性能,主要讨论不同氧化铅甩胶次数对复合材料的光响应性能的影响以及加偏压情况下的光响应现象。通过研究纯钛酸铅光响应性能,发现薄膜未极化时光电流密度为0.8μA/cm2。极化-1V(负极化)时,光电流密度增加,其主要原因是剩余极化场促进光生载流子的分离与运输；极化+1 V(正极化)时,电流密度减少。钛酸铅／氧化钛复合薄膜的光电流密度为10μA/cm2;钛酸铅/氧化铅复合薄膜的光电流密度到18μA/cm2。两种复合材料极化后的电流密度均降低,主要是因为界面处势垒阻挡了载流子的通过,使部分电子空穴在界面处复合。在上述工作下,发现氧化钛与氧化铅均具有良好的光电性能,遂选择氧化铅复合氧化钛并研究其光响应性能。通过研究氧化铅不同甩胶次数对PbO/TiO2复合材料的光响应的影响。实...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
        1.1.1 光电子发射效应及其应用
        1.1.2 光生伏特效应及其应用
        1.1.3 光电导效应及其应用
    1.2 TiO₂与PbO的基本性质
        1.2.1 TiO₂的基本结构与研究
        1.2.2 PbO基本性质与研究
    1.3 氧化物制备方法
    1.4 论文背景与主要研究内容
        1.4.1 论文研究背景
        1.4.2 论文主要研究内容
第二章 PZT及其复合薄膜的制备与光电性能研究
    2.1 PZT薄膜及PZT/TiO₂复合薄膜的制备
        2.1.1 PLD法制备PZT薄膜
        2.1.2 PZT/TiO₂复合薄膜的制备
    2.2 PZT薄膜的晶体结构与形貌
    2.3 PZT薄膜的铁电与光电性能
        2.3.1 PZT薄膜的铁电性
        2.3.2 PZT薄膜的光电表征
    2.4 本章小结
第三章 PbTiO₃及其复合薄膜的制备与光电性能研究
    3.1 PbTiO₃薄膜的制备与光电性能研究
        3.1.1 PbTi O₃薄膜的制备工艺
            3.1.1.1 sol-gel法实验原理
            3.1.1.2 溶胶凝胶法制备PbTiO₃薄膜
        3.1.2 PbTiO₃薄膜的晶体结构与形貌
        3.1.3 PbTiO₃薄膜的光电性能
    3.2 PbTiO₃/TiO₂及PbTiO₃/PbO复合薄膜的制备与光电性能研究
        3.2.1 PbTiO₃/TiO₂及PbTiO₃/PbO复合材料的制备工艺路线
        3.2.2 PbTiO₃/TiO₂及PbTiO₃/PbO复合材料的晶体结构与形貌
        3.2.3 PbTiO₃/TiO₂及PbTiO₃/PbO复合材料的光电性能
            3.2.3.1 PbTiO₃/PbO复合薄膜的光电响应及电极化对光电性的影响
            3.2.3.2 PbTiO₃/TiO₂复合薄膜的光电响应及电极化对光电性的影响
            3.2.3.3 复合薄膜的反向电流与电极化对其光电性的影响讨论
    3.3 本章小结
第四章 PbO/TiO₂复合材料的制备与光电性能研究
    4.0 PbO/TiO₂复合材料的晶体结构与形貌
    4.1 PbO/TiO₂复合材料的光电响应
    4.2 PbO/Ti O₂复合材料工艺参数对光电响应的影响
        4.2.1 不同摩尔浓度PbO前驱液对PbO/TiO₂复合材料光电的影响
        4.2.2 不同甩胶次数对PbO/TiO₂复合材料光导的影响
    4.3 氧化铅复合二氧化钛介孔层光伏性能初探
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3971501