BiFe 0.9 Cr 0.1 O 3 固溶体及BiCrO 3 /BiFeO 3 双层复合薄膜的性质研究

发布时间：2025-02-13 19:08

　　半导体光伏材料能够吸收能量高于带隙能量的光子然后在物质的内部形成了一些电子空穴对,之后它们在p-n结内部电场的作用下分离开并且形成了电极。而且半导体光伏材料具有成熟的技术和相对较高的转换效率等突出的优点。但是,其光生电压受到界面势垒高度的限制,通常小于半导体带隙。因此,铁电光伏效应由于其高效极化电荷分离机制且能够产生高于带隙的电压等特点使铁电光伏研究已经引起了研究者广泛的关注。与一些传统p-n结型的半导体光伏效应不一样的是,通常研究者们认为铁电的光伏效应其内部的电场是来源于铁电极化而形成的。并且铁电光伏效应是不需要有非对称的界面,其光电压也不受到材料带隙的限定和制约,能够产生高于带隙的电压。所以稳态光电流可以存在于均匀光照的均匀介质中,称为体光伏效应。然而,像LiNbO₃,Ba TiO₃,Bi₄Ti₃O₁₂这样的宽带隙铁电材料不能有效地吸收可见光,光电转换效率通常比较低。所以跟传统的铁电材料比较,相对来说BiFeO₃的带隙是比较窄的,能够消除近紫外区域的光伏...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 铁电材料
    1.3 铁电薄膜的光伏效应
        1.3.1 传统光伏效应
        1.3.2 铁电光伏效应
        1.3.3 铁电薄膜的光伏效应研究
        1.3.4 BiFeO₃薄膜光伏效应
    1.4 本文的研究内容与意义
第二章 实验方法、原理及表征
    2.1 薄膜制备技术
    2.2 制备BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体及BiCrO₃/BiFeO₃双层复合薄膜的实验方法
    2.3 BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体及BiCrO₃/BiFeO₃双层复合薄膜表征方法
        2.3.1 XRD衍射图谱表征
        2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)表征
        2.3.3 铁电、漏电特性表征
        2.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS)表征
        2.3.5 拉曼光谱仪(Raman)表征
        2.3.6 光学带隙表征
        2.3.7 光谱响应表征
        2.3.8 J-V表征
第三章 BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体的性能研究
    3.1 引言
    3.2 BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体的XRD衍射图谱分析
    3.3 BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体的Raman分析
    3.4 BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体的电学性能的分析
        3.4.1 BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体的铁电特性分析
        3.4.2 BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体的漏电分析
        3.4.3 BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体的XPS分析
    3.5 BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体的光学性能的分析
        3.5.1 BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体的光学带隙特性的研究
        3.5.2 BiFe_0.9Cr_0.1O₃固溶体的光谱响应
    3.6 本章小结
第4章 BiCrO₃/BiFeO-₃双层复合薄膜的性能研究
    4.1 引言
    4.2 BiCrO₃/BiFeO₃双层复合薄膜的XRD分析
    4.3 BiCrO₃/BiFeO₃双层复合薄膜的电学性能的分析
        4.3.1 BiCrO₃/BiFeO₃双层复合薄膜的铁电特性分析
        4.3.2 BiCrO₃/BiFeO₃双层复合薄膜的漏电分析
    4.4 BiCrO₃/BiFeO₃双层复合薄膜的光学性能的分析
        4.4.1 BiCrO₃/BiFeO₃双层复合薄膜的光学带隙特性的研究
        4.4.2 BiCrO₃/BiFeO₃双层复合薄膜的光谱响应
        4.4.3 BiCrO₃/BiFeO₃双层复合薄膜的J-V研究
    4.5 本章小结
第五章 总结
参考文献
致谢
作者攻读硕士学位期间发表和完成的论文目录



本文编号：4033981