界面退火对外延BiFeO_3薄膜光伏特性的影响

作     者：彭增伟 刘保亭 PENG Zengwei;LIU Baoting

作者机构：华北电力大学科技学院保定071051 河北大学物理科学与技术学院保定071002 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2018年第32卷第A2期

页      面：69-72页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金(2016MS157) 国家自然科学基金(11374086) 河北省自然科学基金(A2018201168) 

主　　题：界面退火 BiFeO3薄膜 光伏特性 

摘      要：采用射频磁控溅射的方法在(001)取向的SrRuO_3(SRO)/SrTiO_3(STO)衬底上制备了外延BiFeO_3(BFO)薄膜,在室温条件下溅射一层金属Pt作为上电极,构建了Pt/BFO/SRO电容器。X射线衍射显示BFO薄膜呈现良好的外延生长,极化-电场滞后回线和净极化强度测试结果说明Pt/BFO/SRO电容器具有良好的铁电性。为了检测界面对Pt/BFO/SRO电容器光伏特性的影响,将整个Pt/BFO/SRO电容器分别在180℃和500℃的条件下快速热处理2min,以改变Pt/BFO界面态。在室温、180℃和500℃的条件下,Pt/BFO/SRO电容器光伏效应的开路电压分别为0.22V、0.12V和0.05V,短路电流密度分别为9.2μA/cm^2,4.9μA/cm^2和0.12μA/cm^2。开路电压和短路电流密度都随着退火温度的升高而降低,这是高温退火恶化了界面态的结果。在室温条件下,Pt/BFO/SRO电容器光伏效应的光电转换效率为0.009 4%,大于部分前期报道的结果。