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BaTiO?陶瓷中非化学计量比诱导的铁电光伏效应开关行为
摘要： 通过流延法制备了一系列非化学计量比的钛酸钡（Ba/Ti=0.92-1.05）陶瓷芯片，研究了其铁电光伏（FPV）效应。当Ba/Ti摩尔比偏离化学计量比1%时，FPV性能急剧提升。同时观察到富钛与富钡样品间存在光电流方向切换现象。透射电镜分析显示其晶界（GB）存在显著差异——富钡样品中存在宽度为10-15纳米的异常晶界。该光电流切换现象被解释为非对称肖特基势垒诱导的光伏效应与本征FPV效应的竞争机制：富钡钛酸钡陶瓷中增宽的晶界抑制了本征FPV效应，从而引发切换行为。本研究为晶界在FPV效应中的关键作用提供了直接证据，或将推动光伏器件的发展。
关键词： 铁电光伏、钛酸钡、非化学计量比、开关行为
更新于2025-11-21 11:03:13
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通过Ga<sup>3+</sup>掺杂实现非化学计量比Ag-In-S纳米粒子波长可调的带边光致发光
摘要： I-III-VI族半导体纳米颗粒的非化学计量比（尤其是I族与III族元素的比例）被用于调控其物理化学性质。我们报道了非化学计量比Ag-In-S和Ag-In-Ga-S纳米颗粒的溶液相合成方法，以及其光致发光（PL）特性与化学成分关系的研究结果。当化学计量的AgInS2纳米颗粒仅呈现源自颗粒缺陷位的宽PL谱带时，随着非化学计量比Ag-In-S纳米颗粒中Ag比例降低，新出现了窄带边PL峰。该带边发射相对于缺陷位发射的相对PL强度在Ag/(Ag+In)值约0.4时达到最优。通过向Ag-In-S纳米颗粒中增加Ga3+掺杂，带边发射的峰值波长因能隙增大而可在610至500 nm范围内调控。此外，对Ga3+掺杂的Ag-In-S纳米颗粒（即Ag-In-Ga-S纳米颗粒）进行GaSx壳层表面包覆，能显著且选择性地抑制宽缺陷位PL峰，同时提高带边发射峰的PL量子产率（QY）。Ag-In-Ga-S@GaSx核壳颗粒的最佳PL QY为28%，呈现530 nm绿色带边发射，半高宽为181 meV（41 nm）。所观察到的带边PL峰波长可调性将促进这些无毒性元素的I-III-VI基纳米颗粒在广泛应用领域的使用。
关键词： 带边光致发光、多元半导体、量子点、非化学计量比、I-III-VI?族半导体、可见光致发光、波长可调性、半导体纳米晶
更新于2025-09-10 09:29:36
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点缺陷和缺陷梯度在钙钛矿氧化物闪烧中的作用
摘要： 本研究探讨了点缺陷及其重分布对闪烧过程的影响。以钛酸锶作为钙钛矿陶瓷体系的模型材料，分析了不同受主掺杂浓度下钛酸锶的闪烧特性。研究发现，如预期的导电性增强现象所示，闪烧起始点与受主掺杂浓度相关。闪烧后观察到微观结构梯度，负极区域晶粒尺寸更大。透射电镜-能谱分析表明：未掺杂钛酸锶在正极出现钛富集，而掺杂样品则呈现明显的受主偏聚；相比之下，未掺杂样品的负极晶界保持化学计量比，掺杂样品的受主偏聚现象较弱?；谡庑┙峁皖阉犸鹊目占涞绾尚形?，我们推断闪烧过程中电场会诱导氧空位浓度梯度——正极氧空位浓度高于负极。已知钛酸锶中高氧空位浓度会降低空间电荷效应，从而减弱受主偏聚，这与实验发现高度吻合。总体而言，本研究揭示了点缺陷梯度和空间电荷对钛酸锶闪烧过程的重要影响，该结论可能适用于其他多种功能陶瓷。
关键词： 闪烧，空间电荷，非化学计量比，钛酸锶，点缺陷
更新于2025-09-04 15:30:14