外延掺锰铁酸铋薄膜电容器的光电导和光伏效应
来源期刊：材料导报2020年第6期
论文作者：彭增伟 刘保亭
文章页码：6010 - 6014
关键词：掺杂;锰;铁酸铋薄膜;光电导;光伏效应;
摘 要：采用射频磁控溅射的方法在SrRuO3/SrTiO3（SRO/STO）衬底上制备了外延Mn掺杂的BiFeO3（BFMO）薄膜,并以Pt/SRO为复合上电极构建了对称的SRO/BFMO/SRO薄膜电容器。X射线衍射揭示了BFMO薄膜具有良好的外延结构。极化-电场滞后回线、净极化强度的测试结果说明外延SRO/BFMO/SRO电容器具有较大的剩余极化强度。波长为404 nm、强度为5 mW/cm2的紫光入射到SRO/BFMO/SRO电容器表面,电流密度相应增长。当测试电压为+8 V,无光和光照时的电流密度分别为0.14 A/cm2和0.34 A/cm2;当测试电压为-8 V,无光和光照时的电流密度分别为0.13 A/cm2和0.33 A/cm2。通过对电流密度的拟合发现:无光和光照时均为欧姆传导机制,光照并没有改变SRO/BFMO/SRO电容器的传导机制。SRO/BFMO/SRO电容器的光伏效应主要由薄膜内部极化决定。与纯BFO薄膜电容器相比,Mn掺杂增大了光伏输出的短路电流密度。
彭增伟1，刘保亭2
1. 华北电力大学科技学院2. 河北大学物理科学与技术学院
摘 要：采用射频磁控溅射的方法在SrRuO3/SrTiO3（SRO/STO）衬底上制备了外延Mn掺杂的BiFeO3（BFMO）薄膜,并以Pt/SRO为复合上电极构建了对称的SRO/BFMO/SRO薄膜电容器。X射线衍射揭示了BFMO薄膜具有良好的外延结构。极化-电场滞后回线、净极化强度的测试结果说明外延SRO/BFMO/SRO电容器具有较大的剩余极化强度。波长为404 nm、强度为5 mW/cm2的紫光入射到SRO/BFMO/SRO电容器表面,电流密度相应增长。当测试电压为+8 V,无光和光照时的电流密度分别为0.14 A/cm2和0.34 A/cm2;当测试电压为-8 V,无光和光照时的电流密度分别为0.13 A/cm2和0.33 A/cm2。通过对电流密度的拟合发现:无光和光照时均为欧姆传导机制,光照并没有改变SRO/BFMO/SRO电容器的传导机制。SRO/BFMO/SRO电容器的光伏效应主要由薄膜内部极化决定。与纯BFO薄膜电容器相比,Mn掺杂增大了光伏输出的短路电流密度。
关键词：掺杂;锰;铁酸铋薄膜;光电导;光伏效应;
