過渡金屬氧化物異質(zhì)結(jié)光伏效應(yīng)研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)相比，過渡金屬氧化物異質(zhì)結(jié)有著非常豐富的物理性能，尤其在強關(guān)聯(lián)體系中，其特殊的物理性質(zhì)，如:超導(dǎo)電性、鐵電性等，對異質(zhì)結(jié)的電輸運性質(zhì)有著顯著地調(diào)控作用，并可以實現(xiàn)一些非常有應(yīng)用價值的功能。不僅如此，這些強關(guān)聯(lián)材料及其異質(zhì)結(jié)對光輻照也有著非常奇特的效應(yīng)。這些效應(yīng)對于研究光電薄膜器件有著拓展性的意義，尤其對于功能性的光電器件有著很多的應(yīng)用價值。
　　在本論文中，我們對高溫超導(dǎo)材料及其異質(zhì)結(jié)、鐵電異質(zhì)結(jié)等光、電相關(guān)的

2、效應(yīng)進行了系統(tǒng)研究。整個論文包含六章，內(nèi)容概括如下:
　　第一章從異質(zhì)結(jié)的基本性質(zhì)和光電相關(guān)的特性出發(fā)，介紹了在半導(dǎo)體Nb-摻雜的SrTiO3上構(gòu)建的超導(dǎo)、鐵電以及金屬異質(zhì)結(jié)及其界面狀態(tài)、光電過程的原理與特征的物理現(xiàn)象，并探討了最新的研究相關(guān)研究進展。
　　第二章中設(shè)計了一種測量金屬或半導(dǎo)體等材料的電磁及光電性能的多功能樣品桿，尤其是使材料受電場、磁場，特別是光場的同時作用，測量固體材料在外場作用下的介電、鐵電以及光電輸運等

3、物理性質(zhì)及其變化。
　　第三章中，系統(tǒng)的研究了YBa2Cu3O7-δ/Nb-doped SrTiO3異質(zhì)結(jié)在不同波長下的光伏效應(yīng)，當光子能量為2.4 eV時（遠低于Nb-doped SrTiO3的能隙）也會有一定的光生電壓大小。并通過I-V特性隨溫度的變化，發(fā)現(xiàn)光生電壓和光生電流隨溫度的變化在120K附件有明顯跳變行為，這與SNTO單晶襯底在低溫下結(jié)構(gòu)相變有密切關(guān)系。
　　第四章中，研究了Pt/BiFeO3(BFO)/SNT

4、O異質(zhì)結(jié)(BFO厚度分別為60 nm和200n m)在不同波長激光照射下的光伏效應(yīng)和二極管整流行為。并且兩種波長照射下的短路電流表現(xiàn)出了兩個量級大小的差別，表明其有著不同的光激發(fā)機制。隨著光強的增加，光輔助的二極管特性的整流比逐漸變大，但是開啟電壓保持不變。
　　第五章中，Au(Pt)/SNTO肖特基結(jié)在不同波長的激光輻照下，都觀察到了明顯的光伏響應(yīng)，且光伏的結(jié)果與入射的光子能量存在著密切的關(guān)系。通過研究該類肖特基結(jié)的光生電壓與光

5、生電流隨光子能量的變化，發(fā)現(xiàn)該異質(zhì)結(jié)表現(xiàn)出較好的符合肖特基結(jié)的特性，尤其對于Au/0.7wt％ Nb-doped STO樣品，還通過I-V特性的肖特基擬合，以及室溫下的C-V特性，分別擬合得到了溫室下肖特基勢壘的大小并比較。此外變溫的光伏測試表明，其光生電壓的變化明顯的受到電子熱激發(fā)作用調(diào)制。
　　第六章，研究了在不同溫度、不同磁場大小和角度下BaFe1.8Co0.2As2單晶的I-V特性，并根據(jù)渦旋玻璃理論進行了標度，其結(jié)果滿足