彩票平台- 彩票网站- APP下载 【官网推荐】溶胶凝胶法制备BiFeO3薄膜及其自极化行为pdf
2026-04-06彩票平台,彩票网站,彩票APP下载
制备态铁电薄膜中的电畴在无外加电场情况下是随机分布的。当施加外电场时,薄膜发生极化,电畴趋向定向排列。施加电场时薄膜必须有电极,而对一些铁电体器件来讲,电极是不允许在器件中存在的。另一方面,有些铁电体的电阻很小,室温下的矫顽场很大,又存在漏电流现象,因此无法通过外加电场使铁电体极化。所以制备具有自极化特性的铁电薄膜十分重要,得到了研究者的重视。自极化行为指的是不需要任何外界的激励和电极而自发形成的铁电体极化。自极化铁电薄膜中的自建电场可以分离光生载流子,因而在光催化及光伏器件中有重要应用。BIFEO3在室温下同时具有铁电性和反铁磁性,也是唯一的一种室温多铁性材料并具有较小的带隙。本文选择BIFEO3薄膜作为研究体系,探讨施主受主共掺杂对BIFEO3薄膜组织结构及自极化行为的影响。采用溶胶凝胶法制备了纯BIFEO3薄膜以及LINB5离子共掺杂的LI05NB05XBI1XFEO3薄膜,研究了制备工艺参数对薄膜组织结构、形貌、电学性能以及自极化行为的影响规律,利用IV曲线测量和压电力显微镜观察分析了LI05NB05XBI1XFEO3薄膜的自极化行为。系统分析了溶胶凝胶法工艺参数对薄膜性能的影响规律,确定了具体工艺BI的过量程度为5MOL%、溶剂乙二醇甲醚和乙酸以310的比例溶解BINO335H2O,乙二醇甲醚单独溶解FENO339H2O。发现加入稳定剂后可显著提高薄膜的质量和性能。发现LANIO3种子层可以导致薄膜明显的010取向,更小的表面粗糙度,更低的介电损耗和更明显的单向导通现象,最终确定LANIO3层为种子层,对应的退火温度为650℃。发现在LINB5离子掺杂的BIFEO3薄膜中,LINB5离子和缺陷偶极子在应力的作用下择优取向,产生局部电场。BIFEO3薄膜生长过程中在LINB5离子形成的电场中发生极化,产生自极化行为。当X5时LI05NB05XBI1XFEO3薄膜具有更稳定的自极化行为和强的自建电场。合适的掺杂量能带来较大的自建电场,对应较大的光电流,而掺杂量过多时,则会带来反作用。LI05NB05005BI095FEO3薄膜在700℃退火时具有更明显的IV单向导通特性,因此自极化行为最明显,自建电场最强最稳定,性能更优异。


