收藏本站
《长春理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

用脉冲激光沉积制备SrTiO_3/Nb:SrTiO_3异质结及其光电特性研究

倪牟翠  
【摘要】: 集成光学和光电子技术产业的发展依赖于优质、多功能薄膜材料的获得和器件的制备,脉冲激光沉积(Pulsed laser deposition,PLD)方法是目前最先进的薄膜制备方法之一。本文利用PLD方法研究钙钛矿型氧化物钛酸锶(SrTiO_3)薄膜、异质结的制备及其电学和光学性质。首先,深入探讨了在PLD过程中脉冲激光与靶物质及激光产生的等离子体间的相互作用的物理机制,系统研究了沉积参数如激光功率密度、激光重复频率、反应室氧分压、衬底温度、衬底类型对SrTiO_3薄膜生长的影响。然后,采用优化的沉积参数在两种不同的铌掺杂浓度的掺铌钛酸锶(Nb:SrTiO_3)衬底上进行PLD镀膜,制备了SrTiO_3/Nb:SrTiO_3异质结,利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman spectrum)、厚度测试仪对薄膜和异质结进行了表征。结果表明所得到的SrTiO_3薄膜为单相外延生长,SrTiO_3/Nb:SrTiO_3异质结的性质受到衬底掺杂浓度的调制。进一步地,系统研究了SrTiO_3/Nb:SrTiO_3异质结的界面电子传输性质和光电性质,首次发现了这种异质结中的受界面控制的电流回滞及电阻开关、多电阻态现象并对其进行了合理解释;测量了异质结在紫外光作用下的光电导和光生伏特效应,发现SrTiO_3/Nb:SrTiO_3异质结的光电性质受到其衬底掺杂浓度的调制,衬底掺杂浓度较高的结中光电导更加明显,并且其光生伏特效应与其被置于哪个电阻态密切相关。研究认为,高浓度的Nb掺杂改变了SrTiO_3/Nb:SrTiO_3异质结的界面电子结构,使界面产生较多的缺陷能级并可作为电子的束缚(trap)中心。当外加电场或光照时,束缚中心对电子的俘获或释放使其产生独特的电阻开关、多电阻态及依赖于电阻态的光电效应现象。这一研究工作有助于深入理解激光与物质相互作用的物理机制,且对于新型氧化物光电子材料和器件的开发制备具有启发性的意义。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O484.1

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 周岳亮,赵维义;脉冲激光淀积高温超导薄膜的几个技术问题[J];低温物理学报;1999年01期
2 顾豪爽,杨光,王又清,朱杰;准分子激光沉积(Ba_(1-x)Sr_x)TiO_3铁电薄膜[J];湖北大学学报(自然科学版);2000年02期
3 陈逸清,郑立荣,张顺开,林成鲁,邹世昌;脉冲准分子激光PZT铁电薄膜沉积及其特性研究[J];科学通报;1995年01期
4 吴旻;X射线衍射及应用[J];沈阳大学学报;1995年04期
5 刘震,王淑芳,赵嵩卿,周岳亮;利用脉冲激光沉积技术在双轴织构的Ni基带上外延CeO_2薄膜[J];物理学报;2005年12期
6 戴闻;SrTiO_3在微电子器件中取代硅材料的前景[J];物理;2005年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金力成;金波;;金属薄膜的质量造成电阻器失效的分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年05期
2 孟影;金绍维;;La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3外延膜厚度引起的电阻率变化[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年03期
3 闫金良;低翘曲度ITO透明导电膜玻璃的工艺研究[J];半导体光电;2004年05期
4 陈蒲生,张昊,冯文修,刘剑,刘小阳,王锋;PECVD法低温形成SiO_xN_y介质膜的俄歇电子能谱和红外吸收光谱分析[J];半导体技术;2002年07期
5 成传品;唐明华;叶志;钟向丽;郑学军;周益春;;(Bi,Yb)_4Ti_3O_(12)铁电薄膜的制备[J];半导体技术;2006年08期
6 陈晓清,谢自力,张荣,修向前,顾书林,韩平,施毅,郑有炓;退火温度对纳米ZnO薄膜结构与发光特性的影响[J];微纳电子技术;2004年11期
7 宋经纬;周祥;谌家军;马锡英;;Si纳米线及其器件研究进展[J];微纳电子技术;2009年05期
8 项仕标,冯长根,华光,王丽琼,陈朗;粒度对激光感度的影响分析[J];兵工学报;2000年01期
9 李伟,李国新,焦清介,刘淑珍;真空蒸镀太安成膜机理分析[J];兵工学报;2001年03期
10 公衍生,王传彬,沈强,张联盟;氧化物功能薄膜材料的研究新进展[J];中国表面工程;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 王春雨;姜龙涛;张强;武高辉;;碳纤维表面化学镀镍对C_f/Al复合材料界面及耐蚀性的影响[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
2 王东;路建军;齐宏进;;防水透湿织物上碳氟膜的纳米结构及均匀性的初步研究[A];第六届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2006年
3 杨云志;冉均国;郑昌琼;;磁控溅射制备类金刚石膜生物材料的工艺与性能的研究[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
4 曾武贤;谢泉;梁艳;张晋敏;肖清泉;杨吟野;任学勇;;不同溅射气压对β-FeSi_2形成的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
5 温焱;阎吉祥;;基于ANSYS的激光与物质相互作用的仿真研究[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
6 杨绪杰;郝艳霞;汪信;陆路德;;纳米陶瓷化碳纤维复合材料的研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
7 韩向宇;张祖伟;胡陈果;;管径对碳纳米管膜激活能的影响[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
8 付光宗;杨丰帆;杨小红;廖克俊;刘高彬;;超薄铝膜的制备与透光率的研究[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 游峰;面向微波应用的铊系高温超导薄膜研究[D];南开大学;2010年
2 汤如俊;小颗粒CoPt单层和双层垂直磁记录介质研究[D];电子科技大学;2010年
3 熊飞;钙钛矿型氧化物薄膜的激光感生热电电压效应及光探测器应用[D];昆明理工大学;2008年
4 江凤仙;3d过渡金属掺杂In_2O_3稀磁半导体材料的制备与研究[D];太原理工大学;2011年
5 刘云燕;ZnO薄膜的表面形貌与应力特性研究[D];山东师范大学;2011年
6 刘一婷;基于酞菁铜的太阳能电池的研究[D];大连理工大学;2011年
7 王姝;Al_2O_3、B掺杂的FeCo基薄膜的结构和磁性研究[D];兰州大学;2011年
8 李幼真;纳米Ta基阻挡层的制备及性能研究[D];中南大学;2011年
9 刘芳洋;金属硒化物薄膜的电沉积制备及基础理论研究[D];中南大学;2011年
10 鲁永芳;金属钛膜中氢对氦行为作用和影响的研究[D];复旦大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵缨慰;900nm~1100nm抗激光损伤高反射膜的研究[D];长春理工大学;2010年
2 王博;辐射桥面发射激光器工艺与测试[D];长春理工大学;2010年
3 位永平;非晶InSb探测器材料光电特性研究[D];长春理工大学;2010年
4 张瑞丽;太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究[D];浙江理工大学;2010年
5 贾林涛;折射率调制光纤气体传感系统设计与研究[D];郑州大学;2010年
6 李宗鹏;超临界CO_2辅助制备有机/无机纳米复合材料[D];郑州大学;2010年
7 郭东歌;基于LPFGs氢敏探测器的研究[D];郑州大学;2010年
8 李倩;钛合金激光熔覆工艺与形状修复试验研究[D];大连理工大学;2010年
9 贾波;铝离子掺杂氧化锌薄膜的溶胶—凝胶法制备及性能[D];中国海洋大学;2010年
10 荣英凤;BDT铁电薄膜和ZnO纳米带压电性能的测试与表征[D];湘潭大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王培英,王欣宇,刘梅冬,饶韫华,曾亦可;Ba_(1-x)Sr_xTiO_3薄膜的制备及特性研究[J];功能材料;1998年05期
2 熊旭明,周岳亮,陈正豪,吕惠宾,朱爱军,崔大复,杨国桢;低温低氧压下激光法在金属基底上沉积高温超导薄膜的缓冲层钇稳定氧化锆[J];科学通报;1997年12期
3 张磊,赵生双,赵焕绥,钟维烈,张沛霖,王晓慧,冯景伟,陈大任;SAG法Ba_(1-x)Sr_xTiO_3的介电性质[J];山东大学学报(自然科学版);1996年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段章山;李润玲;王永仓;刘婧;;脉冲激光沉积(PLD)铜薄膜过程的模拟研究[J];空军工程大学学报(自然科学版);2006年04期
2 张福恒;王凌飞;黄振;吴文彬;;La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3/NdGaO_3(001)薄膜中外延应变诱导的各向异性磁阻效应[J];低温物理学报;2011年03期
3 于东麒;李娇;胡昊;孙景昌;张贺秋;赵子文;付强;杜国同;胡礼中;;无催化法制备ZnO纳米针的结构及光学特性[J];发光学报;2008年03期
4 焦兴利;王海峰;刘亲壮;訾玉宝;吴文彬;;采用新型La_(0.07)Sr_(0.93)SnO_3电极制备外延透明BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3铁电薄膜电容器[J];低温物理学报;2010年06期
5 张耀;钟志源;朱敏;;脉冲激光沉积制备的HT-LiCoO_2薄膜中Li离子表观扩散的研究[J];金属学报;2007年08期
6 刘婷;谈松林;张辉;秦毅;张鹏翔;;氧压对SrTiO_3和SrNb_(0.2)Ti_(0.8)O_3薄膜晶格参数的影响及激光感生热电电压效应[J];物理学报;2008年07期
7 尚杰;张辉;曹明刚;张鹏翔;;氧压对Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3薄膜晶格常数的影响及BaTiO_3/Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3超晶格的制备[J];物理学报;2011年01期
8 李娜;林方婷;马学鸣;石旺舟;;退火处理对YMnO_3薄膜的结构和荧光性能的影响[J];光谱学与光谱分析;2008年03期
9 刘德生;钟淑英;杜燕兰;胡军平;叶志清;雷敏生;;不同氧压下脉冲激光沉积LiCoO_2薄膜的研究[J];人工晶体学报;2008年02期
10 熊飞;张辉;张鹏翔;蒋最敏;;脉冲激光沉积生长单相的Nd_(1.85)Ce_(0.15)CuO_4薄膜及其激光感生热电电压效应[J];功能材料与器件学报;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨雪;程勇;郭延龙;王会升;王淑云;朱孟真;米朝伟;;脉冲激光沉积大面积均匀类金刚石膜新技术研究[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年
2 薛明喆;傅正文;秦启宗;孙劲鹏;李泓;黄学杰;陈立泉;;脉冲激光沉积LiFePO_4薄膜阴极材料及其电化学性能的研究[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年
3 谭歆;周益春;郑学军;;脉冲激光沉积薄膜生长的计算机模拟[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
4 施维;凌浩;孙剑;章企;吴嘉达;应质峰;丁训民;李富铭;;ECR等离子体辅助反应脉冲激光沉积氮化碳薄膜[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
5 马会中;张兰;姚宁;张兵临;;类石墨薄膜的脉冲激光沉积及场致电子发射特性研究[A];2002年中国光学学会年会论文集[C];2002年
6 王淑芳;陈景春;葛大勇;陈珊珊;乔小奇;丁学成;王江龙;傅广生;;脉冲激光沉积条件对Bi_2Sr_2Co_2O_y热电薄膜结构与电输运性能的影响[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
7 刘俊明;;复杂多元氧化物薄膜材料的脉冲激光沉积[A];中国真空学会第六届全国会员代表大会暨学术会议论文摘要集[C];2004年
8 苏雪琼;王丽;陈江博;万晓婧;;脉冲激光沉积制备ZnO掺Co薄膜和宽带能隙分析[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
9 罗皓;杨芝茵;周益春;郑学军;;压电薄膜材料PZT的脉冲激光法制备及其力学性能[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
10 李美成;蔡伟;殷景华;陈学康;赵连城;;脉冲激光沉积红外探测用PtSi/Si薄膜的组织结构与光电性能[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陶敦普;1年:从一千万到一亿[N];东莞日报;2011年
2 记者 潘静;尽快开工建设 早见成效[N];蚌埠日报;2009年
3 周超 杜兆晶;宾县14个项目列入省市重点[N];哈尔滨日报;2010年
4 本报记者 梁红兵;衬底技术进步快 集成创新成LED产业发展重点[N];中国电子报;2009年
5 本报记者 梁红兵;科锐高效高价之路能走多远[N];中国电子报;2010年
6 本报记者 王星;山西馆:重现人类第一缕火光[N];文汇报;2010年
7 戈中博;围绕“牡丹”做文章[N];中国集邮报;2009年
8 陈金岭;光棒:突破瓶颈创造新生代[N];通信产业报;2002年
9 中国光协光电器件分会理事长 中国电子科技集团公司第十三研究所所长 杨克武;我国LED产业已进入快速发展阶段[N];中国电子报;2011年
10 王兴;磁州窑的镜盒[N];中国文化报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 倪牟翠;用脉冲激光沉积制备SrTiO_3/Nb:SrTiO_3异质结及其光电特性研究[D];长春理工大学;2010年
2 杨善迎;ZnO基稀磁半导体薄膜材料的PLD制备及其性质研究[D];山东师范大学;2012年
3 杨旭昕;石墨衬底上氮化硼膜的制备与其性质研究[D];吉林大学;2010年
4 刘云燕;ZnO薄膜的表面形貌与应力特性研究[D];山东师范大学;2011年
5 陈香存;ZnO薄膜的制备表征、高温原位研究及毛细管聚焦研究[D];中国科学技术大学;2012年
6 冀婷;硅、锗衬底上稀土金属氧化物薄膜的分子束外延生长、结构及其物理特性[D];复旦大学;2011年
7 王兆阳;ZnO和ZnO/MgO复合层薄膜的PLD法制备及其特性研究[D];大连理工大学;2006年
8 于晓明;利用表面改型Si衬底制备氧化物薄膜及生长机制研究[D];东北大学;2009年
9 岳红云;柔性衬底薄膜光伏电池相关材料制备及性能[D];大连理工大学;2011年
10 王新昌;脉冲激光沉积法制备硅基LiNbO_3薄膜及其性能研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许士才;β-FeSi_2半导体薄膜的制备及性能的研究[D];山东师范大学;2011年
2 訾振发;纳米ZnO的制备、微结构及其特性的研究[D];安徽大学;2004年
3 张灿云;常温下脉冲激光沉积立方氮化硼薄膜和金刚石的纳米成核热力学研究[D];湘潭大学;2003年
4 陈兴科;脉冲激光沉积制备ZnO薄膜及发光特性研究[D];郑州大学;2005年
5 陈达;PLD制备类金刚石薄膜及其发光特性研究[D];曲阜师范大学;2006年
6 刘玫;脉冲激光沉积(PLD)半导体材料结构特性的研究[D];山东师范大学;2006年
7 段滨;脉冲激光沉积制备SrTiO_3薄膜的介电性质研究[D];电子科技大学;2005年
8 晏锦辉;脉冲激光沉积法制备硅基掺Mn硅酸锌薄膜[D];浙江大学;2006年
9 吕珂;脉冲激光沉积制备ZnO薄膜及其结构和发光特性分析[D];江西师范大学;2006年
10 张熹;千赫兹飞秒脉冲激光制备类金刚石薄膜研究[D];华中科技大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026