摻雜鈣鈦礦鈷氧化物異質(zhì)結(jié)的制備及特性研究.pdf

1、本文采用脈沖沉積技術(shù)(PLD)分別在 n型0.7wt％Nb-SrTiO3(100)基片上制備(La1-xPrx)0.7Sr0.3CoO3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8)和La0.82Sr0.18Co1-xCrxO3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)系列異質(zhì)結(jié)。通過X射線衍射(XRD)、原子力顯微鏡(AFM)、低溫測試系統(tǒng)和光電測試系統(tǒng)對制備的異質(zhì)結(jié)的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌、輸運(yùn)特性和光伏特性進(jìn)行了表征及研究分析。主

2、要結(jié)論如下：
　　1. XRD和AFM測試表明系列異質(zhì)結(jié)樣品均呈現(xiàn)出良好的外延生長特性，薄膜沿著基底晶向擇優(yōu)生長，樣品表面顆粒致密均勻，起伏度較小，生長質(zhì)量良好。通過橢圓偏振光譜儀測得異質(zhì)結(jié)的薄膜厚度范圍為90-110 nm。
　　2.對于(La1-xPrx)0.7Sr0.3CoO3/Nb-SrTiO3系列異質(zhì)結(jié)，Pr離子的摻入導(dǎo)致材料的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，各異質(zhì)結(jié)由于薄膜與基底晶格的失配度不同而表現(xiàn)出不同的輸運(yùn)特性。隨著溫度

3、的增加，結(jié)間勢壘降低，耗盡層變窄，異質(zhì)結(jié)的整流特性減弱。
　　3.在激光的照射下，(La1-xPrx)0.7Sr0.3CoO3/Nb-SrTiO3系列異質(zhì)結(jié)樣品中可以測試到持續(xù)的光電壓，在473 nm激光照射下的光電壓高于532 nm激光照射下的光電壓，x=0.8的異質(zhì)結(jié)樣品的光電壓最大值隨著溫度升高而降低。對光生電壓上升沿和下降沿擬合后發(fā)現(xiàn)下降時間常數(shù)即非平衡載流子的壽命在較大的ms量級且隨溫度的升高而減小。
　　4.在L

4、a0.82Sr0.18Co1-xCrxO3/Nb-SrTiO3系列異質(zhì)結(jié)中，Cr離子摻雜量比較低的異質(zhì)結(jié)樣品具有很好地整流性，當(dāng)摻雜比例較高時界面漏電機(jī)制主要為歐姆導(dǎo)電，主要是由于Cr離子與Co離子之間發(fā)生電子躍遷使得材料中的載流子濃度增加。
　　5.激光的照射下，在x=0和x=0.4的La0.82Sr0.18Co1-xCrxO3/Nb-SrTiO3樣品中觀察到持續(xù)光電壓的產(chǎn)生，473 nm激光照射下的光電壓高于532 nm激光照