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光学学报 2023年第14期43卷 32-39页

作者：舒鑫鹿颖申张子发康家兴袁翔洪峰徐闰马忠权徐飞上海大学物理系上海市高温超导重点实验室上海200444 上海大学(浙江)高端装备基础件材料研究院浙江嘉善314113 上海大学电子信息材料系上海200444

在相对湿度低于90%(<90%RH)的大气环境下,通过界面种子层修饰策略,利用气动喷涂法制备出高结晶度、界面接触良好、结构稳定的CsPbIBr_(2)厚膜。界面种子层的引入对CsPbIBr_(2)厚膜的光学带隙(2.10~2.12 eV)没有太大的影响,但明显增强了... 详细信息

在相对湿度低于90%(界面种子层修饰策略,利用气动喷涂法制备出高结晶度、界面接触良好、结构稳定的CsPbIBr_(2)厚膜。界面种子层的引入对CsPbIBr_(2)厚膜的光学带隙(2.10~2.12 eV)没有太大的影响,但明显增强了其对光的吸收和发射,并且荧光寿命也明显延长(从0.95 ns到4.49 ns)。由此厚膜制备的二极管型光电探测器(p-n CsPbIBr_(2)-ITO)具有非常低的暗电流(5.70×10^(-10)A),并且展示出高效的光电探测性能:高开关比(1.8×10^(4))以及微秒级别的响应时间(上升时间和下降时间分别为9μs、13μs)。当未封装的CsPbIBr_(2)光电探测器处在<90%RH的大气环境下,其表现出强的抗水抗氧能力:储存60 d后,其仍能保持初始开关比的83%。所提方法为在大气环境下制备低成本、高性能、长效稳定的二极管型CsPbIBr_(2)光电探测器提供了一种有效的途径。

关键词：探测器二极管型光电探测器界面种子层大气环境气动喷涂

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界面种子层对CoFe2O4基薄膜结构和性能的影响

界面种子层对CoFe2O4基薄膜结构和性能的影响

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作者：张亚楠哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

尖晶石结构的钴铁氧体(Co Fe2O4,简称CFO)薄膜因具有饱和磁化强度高、矫顽力高、磁晶各向异性大、化学性能稳定、耐腐蚀耐磨损等优异的物理化学性质而被广泛研究,但因本身不具有铁电性而并不是多铁材料。本文试图通过微量掺杂Al/Li,得到... 详细信息

尖晶石结构的钴铁氧体(Co Fe2O4,简称CFO)薄膜因具有饱和磁化强度高、矫顽力高、磁晶各向异性大、化学性能稳定、耐腐蚀耐磨损等优异的物理化学性质而被广泛研究,但因本身不具有铁电性而并不是多铁材料。本文试图通过微量掺杂Al/Li,得到除Bi Fe O3之外的,又一种在室温自然状态下,时具有铁电性与铁磁性的单相多铁材料,并且合适的种子层的引入可以调控薄膜的残余应力、磁性能、薄膜质量等,因此本文以CFO基薄膜为研究对象,研究种子层对CFO基薄膜结构与电磁性能的影响。其中用X射线衍射分析了薄膜的相结构和残余应力,用原子力显微镜观察表征了薄膜的表面形貌,用阻抗仪和铁电测量仪测量了薄膜的介电性能和铁电性能以及漏电性能,最后用振动样品磁强计测量了CFO基薄膜的磁性能。采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/Si O2/Si衬底制备了Co O种子层,通过研究Co O种子层层数与退火温度对CFO薄膜结构与磁电性能的影响,可以得知当Co O种子层为2层,退火温度为550℃时,容易获得结晶性比较好,表面粗糙度比较小的CFO薄膜,并且此时薄膜介电常数比较大,介电损耗比较小,所受残余应力为拉应力,磁性能表现为垂直与平行方向的各向异性。另外,采用磁控溅射法在Pt/Ti/Si O2/Si衬底制备了Sr Ti O3种子层,通过研究该种子层退火温度对CFO薄膜结构与磁电性能的影响,可以得知当Sr Ti O3种子层退火温度为750℃时,容易获得结晶性比较好的CFO薄膜,此时薄膜表面粗糙度比较小,所受残余应力为拉应力,介电常数大,甚至可以达到2500(频率为1k Hz时),介电损耗比较小,介电损耗随着频率的升高而降低直至平稳。根据以上结论,在Co O种子层(2L-550℃)和Sr Ti O3(750℃)上采用溶胶-凝胶法制备了不同退火温度和不同厚度的掺杂5%Al/Li的CFO薄膜(Co0.95Al0.025Li0.025Fe2O4,简称ALCFO薄膜),可以得知,ALCFO薄膜为单一的尖晶石结构,并且表现出优异的介电性能,ALCFO薄膜虽然有一定的漏电现象,但是绘制出了电滞回线,使其成为除Bi Fe O3等之外的,又一种在室温自然状态下,同时具有铁电性与铁磁性的单相多铁材料。至于漏电机制,Co O种子层上的ALCFO薄膜表现为欧姆机制与空间电荷传导机制的复合,而Sr Ti O3种子层上的ALCFO薄膜为欧姆机制。

关键词：界面种子层钴铁氧体薄膜介电性能磁性能铁电性能

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