钙钛矿钛酸盐的光电特性研究

发布时间：2017-12-18 22:14

  本文关键词：钙钛矿钛酸盐的光电特性研究

  更多相关文章： 钛酸锶 电致电阻 钛酸钡 自供电紫外探测器

【摘要】：钙钛矿氧化物(perovskite oxides)是一类具有丰富物理化学性质和应用前景的氧化物材料,钙钛矿结构的钛酸盐在空间探测、材料分析、环境监测等方面都有重要应用。光照是钙钛矿氧化物性质研究中的一种重要手段,通过光照的方法,不需要改变晶体的化学计量比和结构,就可以实现掺杂的目的,且可以同时掺杂电子和空穴,数量可控。因此,本文主要研究了紫外光照下,钛酸盐物理性质的改变。本文主要包含两方面工作:1、在钛酸锶晶体中发现了温度相关的光控电致电阻现象;2、制备了基于铁电钙钛矿氧化物的自供电可见盲紫外探测器。本文主要内容和结论如下:1、研究不同温度下钛酸锶(STO)晶体中的电致电阻现象,发现在波长为375nm的连续紫外激光的照射下,当样品温度在340K-520K范围内时,电致电阻现象出现,且在420K时达到最大值。2、球差校正扫描透射显微镜的结果表明,氧空位在温度相关的光控电致电阻现象中起主要作用,带正电的氧空位在外加电场的作用下移动,产生与外加电场同向或反向的内建电场,从而出现电致电阻现象。3、研究了基于铁电性的钛酸钡(BTO)晶体的自供电型可见盲紫外探测器,当BTO晶体置入强电场中后,BTO晶体内的极化方向统一。在紫外连续激光的照射下,无外加偏压时,在退极化场和电极中偶极层产生的电场的共同作用下,极化的BTO晶体有稳定的开路光电流和短路光电压,开路光电流密度随光照强度的增加而增大。4、即使光照时间长达104 s,开路光电流依然较为稳定。对极化BTO样品的瞬时响应测试表明,极化BTO晶体有非常快的上升沿和半高宽(约200皮秒),优于一般的氧化物材料。波长为320nm时,极化BTO晶体的探测率约为0.01mA/W。在混合光的照射下,DOWN-BTO的信噪比为15,UP-BTO的信噪比为20。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN23;O611.62

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本文编号：1305816