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oe1(光电查) - 科学论文

124 条数据
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  • 采用检流计镜扫描器快速光束偏转的脉冲激光沉积技术

    摘要： 我们开发了一种采用振镜扫描器实现快速光束偏转（RBD-PLD）的脉冲激光沉积系统，可通过单台激光器交替烧蚀多个靶材。该系统利用振镜扫描器在固定位置的靶材间移动激光束来实现不同靶材材料的交替沉积，而非如传统脉冲激光沉积（PLD）系统那样通过机械方式改变激光固定光路中的靶材位置。因此，传统系统中切换待沉积靶材材料通常需要数秒的"等待"时间，本系统可缩短至几毫秒。我们在薄膜合成的若干技术关键领域展示了该PLD系统的优势：(1) 二元合金薄膜的快速制备；(2) 自然组分梯度库的构建；(3) 靶材切换时间对挥发性化合物沉积的影响；(4) 薄膜中两种材料混合程度的调控；(5) 组分渐变薄膜的高效生长。

    关键词： 检流计反射镜扫描器、快速光束偏转、成分扩散库、挥发性化合物、脉冲激光沉积、薄膜合成、成分梯度薄膜、二元合金薄膜

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过脉冲激光沉积法制备的长期稳定的高密度CuBi?O?/NiO异质结构薄膜光阴极

    摘要： 通过水分解获取可持续氢能需要耐用的光阴极以实现高效率和长寿命。采用脉冲激光沉积法制备的致密均匀CuBi2O4/NiO薄膜光阴极，在0.4 VRHE电位下实现了超过1.5 mA cm-2的光电流密度，并展现出超过8小时的长期计时电流稳定性。

    关键词： 异质结构、脉冲激光沉积、水分解、CuBi2O4、NiO、氢气、光阴极

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 可见光增强型PbI2/MgO/Si异质结光电探测器制备

    摘要： 采用脉冲激光沉积法制备(2.7-2.5)eV能隙范围内的p型PbI2/MgO/n-Si光电探测器，研究了PbI2/MgO/Si器件的电流-电压与电容-电压特性。通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱和扫描电镜(SEM)测试发现，该探测器最佳响应度达~0.88A/W（410nm波长，沉积温度Ts=45°C）。XRD结果表明不同沉积温度下制备的MgO呈沿(200)晶面的立方单晶结构，首次实现了PLD法在不同Ts下的制备；纳米结构MgO与PbI2/MgO薄膜的结构、光学及形貌特性显示：MgO沉积面为(200)晶面，而MgO衬底上生长的PbI2薄膜为沿(001)晶面的六方相单晶。MgO薄膜（室温带隙7.3eV）具有无毒、高比表面积反应活性、Fm-3m空间群立方晶体结构及可见光透明特性，已广泛应用于钙钛矿太阳能电池、光电探测器、X射线探测器、光导体、生物标记诊断、有源矩阵平板成像仪及γ射线探测器[1-4]。PbI2薄膜常用热蒸发、化学法、脉冲激光沉积、原子层沉积和电子束蒸发制备[5-8]，其六方结构在室温下光学带隙约2.2eV，已用于发光二极管等多种器件[关键词]：PbI2；MgO；PLD；异质结；硅；光电探测器；沉积温度

    关键词： 硅、光电探测器、氧化镁、沉积温度、碘化铅、异质结、脉冲激光沉积

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 脉冲激光沉积法合成的共掺杂ZnSe薄膜的光学特性

    摘要： 研究了钴浓度对ZnSe:Co薄膜性能的影响。采用脉冲激光沉积法分别在25°C和800°C温度下于蓝宝石(Al2O3)衬底上制备了非晶态和晶态(ZnSe)1-xCox(x=0.1,0.3,0.5)薄膜。X射线衍射分析表明，随着钴浓度增加，平均晶粒尺寸减小而微应变和位错密度增大。进一步研究发现晶态薄膜的晶体相从单一立方闪锌矿结构转变为含少量六方纤锌矿相的混合结构。拉曼光谱和X射线光电子能谱显示当x值超过0.3时钴原子已掺入ZnSe晶格且样品达到过掺杂状态。随着钴浓度增加，由于未掺入晶格的钴杂质存在，薄膜平均透过率下降。同时薄膜禁带宽度Eg值从25°C时的3.17eV增至3.50eV，800°C时从2.86eV增至3.34eV。相较于未掺杂块体ZnSe(~2.7eV)的较大Eg值可归因于钴掺杂和量子限制效应。此外薄膜折射率随钴浓度提高而增大。通过单振荡器模型分析了色散能Ed、振子能Eo、静态折射率n0、静态介电常数ε0、振子强度So和振子波长λo等参数，发现这些参数均与(ZnSe)1-xCox薄膜中的钴浓度相关。

    关键词： 薄膜，(ZnSe)1-x:Cox，光学性质，结构，脉冲激光沉积

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 采用脉冲激光沉积法制备的Pr掺杂(Bi0.5Na0.5)TiO3-BaTiO3薄膜中的铁电/光致发光效应

    摘要： 本工作在SrRuO3电极的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3单晶衬底上制备了(100)取向的Pr掺杂(Bi0.5Na0.5)TiO3-BaTiO3铁电/荧光复合薄膜。研究了其相结构、畴结构、铁电性能及荧光特性。结果表明Pr-BNBT薄膜具有纯相结构、致密微观形貌，并呈现面外(100)取向。获得了剩余极化强度约18 μC/cm2的清晰铁电滞回曲线及明显荧光发射谱。基于压电力显微镜表征了铁电畴结构，测得畴尺寸约100 nm。该铁电/荧光多功能薄膜在多功能MEMS执行器与光学器件领域具有应用潜力。

    关键词： 薄膜、掺镨、铁电性、光致发光、脉冲激光沉积

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于回旋波导平板与石英微光纤耦合的磁场传感器

    摘要： 通过控制BaTiO3（BTO）层的极化方向，我们观察到了BaTiO3/La0.7Sr0.3MnO3（BTO/LSMO）层状异质结构中非易失且可逆的电阻开关行为。采用脉冲激光沉积（PLD）技术在（001）取向单晶SrTiO3（STO）衬底上制备该结构，并研究了其磁电特性。研究发现，电场方向的切换会引发LSMO层电阻率和金属-绝缘体转变温度（TMI）的变化：当BTO层施加负电场时，空穴载流子处于积累态，电阻率降低而TMI升高；反之当施加正电场时，空穴载流子处于耗尽态，电阻率升高而TMI降低。该结果表明通过铁电层的外加电场可实现多铁性异质结构中非易失可逆的电阻开关行为，这为开发非易失随机存取存储器、传感器和忆阻器件等独特电子器件提供了平台。

    关键词： 多铁性异质结构、电阻开关行为、脉冲激光沉积、非易失性随机存取存储器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 脉冲激光沉积法制备用于太阳能电池的多晶BaSi2薄膜

    摘要： 研究人员开发出一种利用脉冲激光沉积（PLD）技术在透明SiO2和CaF2衬底上制备BaSi2薄膜的新方法。X射线衍射和拉曼光谱分析表明沉积薄膜具有多晶特性。通过在SiO2衬底上引入薄硅缓冲层，显著提升了BaSi2薄膜的结晶质量。所制BaSi2薄膜的Ba/Si原子比非常接近0.5，显示出PLD生长工艺良好的化学计量控制能力。多晶BaSi2的吸收系数达到105 cm-1量级，其带隙值推算为1.32 eV，与分子束外延或溅射法制备的薄膜相当。该BaSi2薄膜实现了12.5 mA/W的最大光电响应度，表明PLD沉积的BaSi2在薄膜太阳能电池应用方面具有潜力。

    关键词： 薄膜、硅化钡、太阳能材料、脉冲激光沉积

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 红外脉冲激光沉积法制备的微米级厚钴铁氧体薄膜的体相与表面表征

    摘要： 我们研究了通过1064纳米纳秒脉冲激光沉积在Si(100)单晶衬底上制备的微米级厚钴铁氧体薄膜。利用原子力显微镜监测沉积薄膜厚度（1.3微米）。通过拉曼光谱和300K/26K下的透射穆斯堡尔谱对薄膜进行化学与结构表征。为对比研究，同时记录了商用钴铁氧体粉末及自制靶材在这两个温度下的透射穆斯堡尔数据。采用X射线光电子能谱(XPS)和整体低能电子能谱(ILEEMS)进行表面分析，XPS显示Co和Fe分别以钴铁氧体预期的Co2+和Fe3+形式存在。拉曼光谱呈现钴铁氧体特征谱线。透射与背散射模式的穆斯堡尔谱均拟合为两个六重峰，其超精细参数与尖晶石结构中四面体和八面体位点占据的Fe3+阳离子预期值高度吻合。透射谱与ILEEMS谱中两个六重峰的相对面积无显著差异，表明表面与体相的阳离子分布相近。但薄膜与标准钴铁氧体样品的谱图中，两组分相对面积均随温度发生剧烈变化。我们探讨了这些相对面积温度演变的潜在机制。

    关键词： X射线光电子能谱、拉曼光谱、钴铁氧体、穆斯堡尔谱学、脉冲激光沉积

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 外延薄膜作为Li<sub>4</sub>Ti<sub>5</sub>O<sub>12</sub>中锂离子导电性的模型体系

    摘要： 我们采用脉冲激光沉积法制备的外延薄膜模型体系，研究了锂离子电池常用负极材料Li4Ti5O12中的锂离子传导特性。通过面外/面内X射线衍射、透射电子显微镜、飞行时间质谱和弹性反冲探测分析，分别验证了薄膜的外延生长、相纯度及厚度方向的成分均匀性。研究发现：外延生长的Li4Ti5O12表现出理想离子导体特性，可用并联RC等效电路完美描述——在230°C时离子电导率达2.5×10?? S/cm，在205-350°C测试温区内具有0.79 eV的活化能。与之形成鲜明对比的是，平均面内晶粒尺寸<10 nm的非外延多晶Li4Ti5O12薄膜则呈现更复杂的行为特征，存在两种不同传导机制的叠加贡献。最终证实：通过脉冲激光沉积可制备具有优异传输特性的外延Li4Ti5O12薄膜，这种零应变且无晶界缺陷的薄膜有望成为未来固态微电池中理想的负极材料。

    关键词： 阳极、多晶、薄膜、Li4Ti5O12、LTO、电池、外延、脉冲激光沉积

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 高度掺杂铁的A3B5半导体形成特征与性质研究

    摘要： 通过脉冲激光沉积法生长过程中高度掺杂铁的InAs、InSb和GaSb半导体层进行了实验研究。在GaAs(100)衬底上形成各层的最佳温度为：250°C（InSb:Fe）、300°C（InAs:Fe）和350°C（GaSb:Fe）。当铁浓度较高（超过10 at%）时，这些层展现出铁磁特性，表现为霍尔电阻的磁场依赖性中出现滞后曲线、负磁阻效应，以及在某些情况下室温测量时呈现铁磁型磁化强度。铁原子不改变层的导电类型；InAs:Fe和InSb:Fe层具有n型导电性，而GaSb:Fe层由于本征点缺陷而呈现p型导电性。

    关键词： 霍尔效应、A3B5半导体、铁磁特性、磁阻效应、铁掺杂、脉冲激光沉积

    更新于2025-09-09 09:28:46