研究目的
研究La0.67Ca0.33MnO3/Si异质结在200纳米至2.0微米宽光谱范围内的光电流特性,温度从95K升高至300K时的变化。
研究成果
在95至300 K的温度范围内,系统研究了该结的宽光谱光电流效应。LCMO/Si异质结在可见光范围内的响应度呈光谱均匀性。红外范围内出现了位于940 nm、1180 nm、1380 nm、1580 nm和1900 nm的五个吸收峰,鉴于本光电探测器存在界面,这些现象通过量子尺寸效应模型进行了解释。
研究不足
各个界面各自的相对贡献仍不明确,需要进一步研究来阐明PI机制。
1:实验设计与方法选择:
采用对向靶溅射技术制备LCMO/Si异质结。在0.5毫米厚的n型Si(001)衬底上生长了100纳米厚的LCMO层。沉积过程中衬底温度保持在680°C,氧压为60毫托。每次沉积完成后立即用1个大气压的氧气回填真空腔室。
2:5毫米厚的n型Si(001)衬底上生长了100纳米厚的LCMO层。沉积过程中衬底温度保持在680°C,氧压为60毫托。每次沉积完成后立即用1个大气压的氧气回填真空腔室。
样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:样品的光电流通过光谱响应测量系统检测,该系统专为低温环境下测量样品的紫外和红外光谱响应特性而设计。
3:实验设备与材料清单:
系统采用自动控制,在测量过程中保持良好密闭性。所选全反射光路系统可自动切换紫外、可见光或红外波段,具有最大光路耦合效率。光斑直径为3毫米。使用商用UV-100L硅光电二极管(来自美国加州霍桑OSI系统公司)的光谱进行光强校准,并通过单色仪测量光谱响应。
4:实验步骤与操作流程:
用于光电测量的LCMO/Si异质结被切割成5×5毫米尺寸,在LCMO薄膜和Si衬底上分别制备两个胶体银电极。样品置于带石英窗口的密闭夹持器中并与光谱响应测量系统连接。
5:数据分析方法:
测量了LCMO/Si结随温度变化的结电阻Rj。分析了LCMO/Si结在零偏压下200纳米<λ<2200纳米波长范围内的光电流(PI)光谱。
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