鉭鈮酸鉀薄膜的結(jié)構(gòu)與光學(xué)性能研究.pdf

1、近年來，薄膜制造技術(shù)的發(fā)展，極大推動了電光功能材料薄膜在光全息儲存、光信息相位共軛、電光開關(guān)以及微電子集成等應(yīng)用領(lǐng)域的研究。鉭鈮酸鉀（KTaxNb1-xO3，KTN）晶體具有經(jīng)典ABO3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，因優(yōu)良的二次電光性能和鐵電性能是優(yōu)秀的電光信息功能材料之一。本文研究了Ta/Nb為1:1的鉭鈮酸鉀材料，利用基于密度泛函理論的第一性原理方法研究了有序KTN的結(jié)構(gòu)與彈性性能，鉀氧空位KTN的結(jié)構(gòu)及光學(xué)性能，有序及Li原子摻雜KTN（KLTN）

2、薄膜的結(jié)構(gòu)及光學(xué)性能；運用脈沖激光沉積（Pulsed Laser Deposition，簡稱PLD）法在Pt和石英襯底上制備了擇優(yōu)取向度高的KTN薄膜，并利用雙光束紫外可見分光光度計、橢偏儀研究了KTN薄膜的吸收、透射和折射等光學(xué)特性。
　　首先，在Material Studio軟件平臺上構(gòu)建了有序KTN晶體、鉀氧空位KTN晶體、有序KTN薄膜以及Li原子摻雜KTN薄膜模型，然后運用局域態(tài)密度近似（LDA）研究計算了它們的結(jié)構(gòu)、彈

3、性、光學(xué)等物理性質(zhì)，討論有序結(jié)構(gòu)及缺陷結(jié)構(gòu)對材料性能的影響，并探究了(100)晶向的KTN和KLTN薄膜的光學(xué)性能。
　　利用脈沖激光沉積法在Pt襯底上制備了(100)晶向上擇優(yōu)取向高達(dá)94.62％高品質(zhì)KTN薄膜，運用雙光束紫外可見分光光度計實現(xiàn)對薄膜的吸收和透射光譜曲線測量，發(fā)現(xiàn)KTN薄膜的吸收邊在300 nm附近，在320~900 nm波長范圍內(nèi)透射率高達(dá)80%，利用橢偏儀對薄膜折射率等光學(xué)性質(zhì)進行了測試與分析，得出KTN薄