摘要 | 第4-6页 |
ABSTRACT | 第6-9页 |
第一章 绪论 | 第14-44页 |
1.1 引言 | 第14-15页 |
1.2 铁电性及铁电材料简介 | 第15-20页 |
1.2.1 铁电性简介 | 第15-16页 |
1.2.2 铁电材料及其应用 | 第16-17页 |
1.2.3 光伏效应及太阳能电池 | 第17-19页 |
1.2.4 常见铁电材料的光伏效应 | 第19-20页 |
1.3 BiFeO_3晶体的结构和性质简介 | 第20-32页 |
1.3.1 BiFeO_3的晶体结构 | 第20-22页 |
1.3.2 BiFeO_3的铁电性 | 第22-23页 |
1.3.3 BiFeO_3的应变效应 | 第23-25页 |
1.3.4 BiFeO_3的光伏效应 | 第25-26页 |
1.3.5 BFO薄膜材料的光伏效应研究进展 | 第26-28页 |
1.3.6 铁电光伏效应机理 | 第28-32页 |
1.4 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)的结构和性质简介 | 第32-35页 |
1.4.1 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)的晶体结构 | 第32-33页 |
1.4.2 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)薄膜的铁电性简介 | 第33页 |
1.4.3 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)薄膜的光伏效应简介 | 第33-34页 |
1.4.4 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)薄膜的研究进展和意义 | 第34-35页 |
1.5 PMN-PT、LSAT和STO单晶衬底简介 | 第35-36页 |
1.6 本论文研究的内容和意义 | 第36-38页 |
1.6.1 研究内容 | 第36-37页 |
1.6.2 研究意义 | 第37-38页 |
参考文献 | 第38-44页 |
第二章 样品的制备、结构表征和性质研究方法 | 第44-54页 |
2.1 引言 | 第44页 |
2.2 固相反应法制备陶瓷 | 第44-45页 |
2.3 脉冲激光沉积 (Pulsed Laser Deposition,PLD) 法制备外延膜 | 第45-46页 |
2.4 外延薄膜的微结构及相关性能研究方法 | 第46-54页 |
2.4.1 高分辨X射线衍射(High Resolution X-ray Diffraction ,HR-XRD) | 第46-48页 |
2.4.2 扫描电电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM) | 第48-49页 |
2.4.3 原子力显微镜和压电力显微镜 ( Atomic Force and Piezo ForceMicroscope ,AFM and PFM) | 第49-50页 |
2.4.4 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy,TEM) | 第50页 |
2.4.5 拉曼光谱仪(Raman Spectroscopy) | 第50-51页 |
2.4.6 铁电综合测试系统 | 第51页 |
2.4.7 紫外可见分光光度计(UV-visible spectrophotometer) | 第51页 |
2.4.8 光伏特性测试系统 | 第51页 |
2.4.9 椭圆偏振测量仪 | 第51-52页 |
2.4.10 光响应测试系统 | 第52页 |
2.4.11 小型离子溅射仪 | 第52-54页 |
第三章 BiFeO_3外延薄膜光伏效应的原位动态调控 | 第54-81页 |
3.1 引言 | 第54-55页 |
3.2 BFO/LSMO/PMN-PT器件的制备 | 第55-57页 |
3.2.1 BiFeO_3靶材的制备 | 第55-56页 |
3.2.2 BFO外延薄膜的制备工艺探索 | 第56-57页 |
3.3 BFO外延薄膜的微结构分析 | 第57-61页 |
3.3.1 BFO薄膜的高分辨XRD结构表征 | 第57-59页 |
3.3.2 BFO薄膜的拉曼光谱和SEM表面形貌测试 | 第59页 |
3.3.3 BFO/LSMO/PMN-PT异质结的TEM测量分析 | 第59-61页 |
3.4 BFO/LSMO/PMN-PT器件的性能研究 | 第61-68页 |
3.4.1 BFO外延膜的压电力显微镜(PFM)测试 | 第61-62页 |
3.4.2 BFO薄膜膜的宏观铁电性能 | 第62-63页 |
3.4.3 BFO外延膜的光学带隙测试 | 第63页 |
3.4.4 Pt/BFO/LSMO/PMN-PT的光伏效应 | 第63-68页 |
3.5 Pt/BFO/LSMO/PMN-PT器件光伏效应的原位调控 | 第68-71页 |
3.6 BFO/LSMO/PMN-PT应变调控光伏效应增强的机理分析 | 第71-76页 |
3.6.1 PMN-PT衬底的铁电性研究 | 第71-72页 |
3.6.2 BFO薄膜在电场作用下的HR-XRD | 第72-74页 |
3.6.3 BFO薄膜光学带隙在电场作用下的变化行为 | 第74-76页 |
3.7 本章小结 | 第76-77页 |
参考文献 | 第77-81页 |
第四章 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)外延薄膜的制备、微结构及光伏性能研究 | 第81-104页 |
4.1 引言 | 第81-82页 |
4.2 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)外延薄膜的制备 | 第82-89页 |
4.2.1 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)靶材的制备及结构分析 | 第82-83页 |
4.2.2 BFTO外延薄膜的制备工艺探索 | 第83-87页 |
4.2.3 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15) (x= 0.25, 0.5)外延薄膜的制备条件探索 | 第87-89页 |
4.3 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)外延薄膜的微结构分析 | 第89-91页 |
4.3.1 BFTO外延膜的SEM分析 | 第89页 |
4.3.2 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)薄膜的HR-XRD分析 | 第89-91页 |
4.3.3 BFTO外延膜的AFM和PFM分析 | 第91页 |
4.4 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)外延薄膜的性质研究 | 第91-100页 |
4.4.1 BFTO和BFC0.25TO薄膜的PFM压电性能研究 | 第91-92页 |
4.4.2 BFTO和BFC0.25TO外延薄膜的宏观铁电性测试 | 第92-93页 |
4.4.3 Bi_5Fe_(1-x)Co_xTi_3O_(15)(x=0, 0.25, 0.5)外延薄膜的光伏性能研究 | 第93-98页 |
4.4.4 BFC_xTO(x=0, 0.25, 0.5)外延薄膜的光伏效应分析 | 第98-100页 |
4.5 本章小结 | 第100-101页 |
参考文献 | 第101-104页 |
第五章 工作总结和展望 | 第104-108页 |
5.1 工作总结 | 第104-105页 |
5.2 工作展望 | 第105-108页 |
致谢 | 第108-110页 |
攻读硕士学位期间发表和撰写的学术论文 | 第110-111页 |