- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
通过提高剩余极化和降低带隙实现Fe掺杂(Pb,La)(Zr,Ti)O3薄膜的优异铁电光伏性能
摘要： 为了开发具有高功率转换效率的铁电光伏器件，铁电材料必须同时具备大的剩余极化和窄的带隙，以有效分离光生载流子并吸收更多阳光。基于这一思路，本报告将Fe3?引入Pb?·??La?·??(Zr?·?Ti?·?)?·????O?铁电薄膜中，以增大薄膜的剩余极化并减小其带隙。由此制备了基于Fe3?掺杂Pb?·??La?·??(Zr?·?Ti?·?)?·????O?薄膜的光伏器件。实验结果表明：随着Fe3?掺杂量增加，薄膜剩余极化先提升至4.8 mol% Fe3?含量时的最大值50 μC/cm2，随后逐渐降低，而带隙则持续减小。此外，在负极化电压下，器件比正极化电压时表现出更大的短路电流和开路电压，这归因于铁电薄膜剩余极化产生的退极化电场与肖特基势垒引起的内建电场方向相同。本研究中，在4.8 mol% Fe3?掺杂量和-5 V极化电压条件下，器件获得了最优光伏性能——开路电压高达-0.55 V，短路电流达0.4 μA/cm2，这得益于器件阳光吸收特性和光生载流子分离能力的提升。该工作为设计和制备高功率转换效率的铁电光伏器件提供了新思路。
关键词： Fe3?掺杂、光伏性能、带隙、剩余极化、铁电薄膜
更新于2025-09-23 15:21:01
-
[2018年IEEE精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 法国巴黎（2018年7月8日-7月13日）] 2018年精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 铁电薄膜中残余极化电荷的纳米级精确测量
摘要： 提出了一种在纳米尺度下测量铁电薄膜剩余极化电荷的方法。该方法基于原子力显微镜的电流测量，并引入电容校正以从噪声中提取信号——该噪声比待测信号高出数个数量级。在PbZrTiO3薄膜上成功测得4.2飞库仑的剩余电荷，并提出了降低噪声的解决方案。
关键词： 铁电材料、剩余极化、纳米级电流测量、原子力显微镜
更新于2025-09-10 09:29:36
-
溶胶-凝胶法制备的银掺杂PbZr0.53Ti0.47O3薄膜的铁电性能
摘要： 为抑制PbZr0.53Ti0.47O3（PZT）薄膜制备过程中氧空位的产生，本研究选取0-3型Ag/PZT薄膜作为原型，系统探究氧空位减少机制与铁电性能的关联。通过简便的溶胶-凝胶法成功在氟掺杂氧化锡玻璃（FTO）上制备出均匀致密的薄膜。证实薄膜中存在银纳米颗粒，表明该复合铁电薄膜属于0-3型结构。当溶胶中银掺杂摩尔浓度为0.010时，获得高达~50.7 μC/cm2的剩余极化强度（Pr），显著高于纯PZT的37.9 μC/cm2。紫外-可见光谱证实溶胶混合过程中生成了Ag2O。X射线光电子能谱进一步确认，Ag2O分解有效减少了铅物种自然蒸发导致的氧空位。本工作指出生成的Ag2O作为中间产物是实现Ag/PZT基薄膜高剩余极化的关键，使其成为极具潜力的存储器应用候选材料。
关键词： 剩余极化、氧空位、银掺杂PbZr0.53Ti0.47O3、溶胶-凝胶法、铁电性能
更新于2025-09-04 15:30:14
-
采用毫秒级闪光灯退火技术实现铁电Hf<sub>x</sub>Zr<sub>1?x</sub>O<sub>2</sub>薄膜的稳定化
摘要： 我们报道了采用低热预算毫秒级闪光灯退火技术结晶的铁电HfxZr1?xO2（HZO）薄膜的稳定性研究。通过结合120秒375°C预加热步骤与毫秒级闪光灯脉冲，可获得与传统300秒650°C快速热退火相当的铁电特性。X射线衍射、电容电压及极化回滞分析一致表明形成了HZO的铁电相。在10纳米厚HZO层中实现了约21μC/cm2的剩余极化强度（Pr）和约1.1MV/cm的矫顽场（Ec）。该技术为低热预算条件下制备铁电HZO薄膜提供了新方案。
关键词： 低热预算、铁电HfxZr1?xO2薄膜、剩余极化、铁电相、毫秒级闪光灯退火、矫顽场
更新于2025-09-04 15:30:14