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oe1(光电查) - 科学论文

21 条数据
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  • 钛酸锶基陶瓷基板超光滑抛光的实验研究

    摘要： 钛酸锶（SrTiO3）是一种新型多功能电子陶瓷材料。采用超薄坯体无压烧结可获得高介电常数的SrTiO3陶瓷基板，但其具有薄、软、脆及易翘曲的特性。因此SrTiO3陶瓷基板在应用前需通过抛光改善表面质量和尺寸精度。本研究针对不同工艺参数下SrTiO3陶瓷基板的表面粗糙度、材料去除率及表面形貌进行了抛光实验。结果表明：当采用棕色聚氨酯抛光垫以45转/分钟转速抛光，配合20毫升/分钟的抛光液流量、4wt%的抛光液浓度及15.043千帕抛光压力时，可获得表面质量最优的SrTiO3陶瓷基板，其整体与局部表面粗糙度分别达到Ra 0.01微米和Ra 4纳米。但抛光过程中因磨粒嵌入划伤导致基板固有气孔和晶界暴露，表面会形成新的微观划痕。

    关键词： 陶瓷基板、材料去除率、钛酸锶、抛光、表面粗糙度

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 湿度及铂与镧镍氧电极上下接触层互换对SrTiO?中八向开关机制的调控及其抑制研究

    摘要： 忆阻器件是用于神经形态计算、存储器和逻辑运算的硬件组件。本研究针对基于SrTiO3的阻变存储器中八向极性切换机制的持续争论作出贡献，重点考察环境湿度对材料缺陷化学及切换特性的影响。通过交换Pt与LaNiO3电极的上下位置设计非对称器件，实现对金属-氧化物上下界面的独立分析。干燥环境下，顶部Pt接触会增强切换滞后效应，而底部Pt接触则抑制该效应——这归因于埋置位置的底层铂及其致密微观结构阻碍了氧空位驱动的切换机制。潮湿环境中两种器件均呈现八向切换，表明同种极性下存在氧空位与氢氧根离子双驱动机制。研究成果为通过埋置活性金属-氧化物界面和确保致密电极结构来抑制八向切换提供了策略依据。对于阻变存储器的实际应用以及构建存储器/神经形态硬件的忆阻器件堆叠方案而言，抑制依赖环境交换的切换机制具有重要技术价值。

    关键词： 钛酸锶、湿度、电阻开关、八向极性

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 分子束外延法在高度失配的SrTiO3(001)衬底上生长CdTe薄膜的外延工艺优化与光致发光光谱研究

    摘要： 通过分子束外延技术在高度失配的(001)取向SrTiO3(STO)衬底上生长了单晶CdTe外延层(CTELs)。优化后的生长温度确定为210°C-270°C范围。采用X射线衍射(XRD)表征CTELs的晶体结构，通过面内/面外倒易空间映射、电子显微镜和电子衍射揭示其晶格参数，并总结出薄膜与衬底的以下外延关系：(111)CdTe || (001)STO，[1-10]CdTe || [010]STO及[11-2]CdTe || [100]STO。最佳半高宽达到~108角秒。XRD图谱中清晰的干涉条纹、电子显微镜形貌及光致发光光谱共同证实了材料具有高结晶质量和锐利界面。最后讨论了可能的生长机制，柔性外延机制能合理解释CdTe(111)/STO(001)外延体系的生长行为。在(001)STO衬底上实现原子级平整且高结晶质量的CTELs外延生长，将有助于光电器件应用及Hg1-xCdxTe基红外探测器材料的进一步外延生长。

    关键词： 光致发光、碲化镉、钛酸锶、外延层、分子束外延、钙钛矿衬底

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 基于石墨烯的高效光催化产氢纳米复合材料：光生电荷分离界面的研究洞察

    摘要： 尽管还原氧化石墨烯（rGO）已被广泛应用于光催化产氢领域，但关于光催化剂与rGO界面——这一影响光生电子传输的关键因素的研究尚未得到足够重视。本研究通过制备具有不同晶面的系列SrTiO3光催化剂并负载rGO以探究异质结界面效应。表征测试与理论计算证实rGO主要锚定于SrTiO3的Ti-O键位。相较于{001}晶面样品，暴露更多Ti/O原子的{110}晶面能与rGO形成更强键合。DFT研究推断光生电子可快速从Ti-O键迁移至rGO，该结论与光电化学及光致发光（PL）实验结果高度吻合。实验数据显示，1%wt rGO@SrTiO3{110}纳米复合材料的产氢速率达3.82 mmol/h/g，分别是同晶面纯SrTiO3和1%wt rGO@SrTiO3{001}的2.2倍和3.2倍。实验证实与理论计算共同揭示：SrTiO3晶面工程与rGO负载的协同效应显著促进了纳米复合材料界面的光生电子迁移。本研究为开发高效rGO基异相光催化剂实现太阳能转化提供了重要理论依据。

    关键词： 密度泛函理论研究，基于还原氧化石墨烯的异相光催化剂，光生电荷分离，光催化产氢，钛酸锶，电子屏蔽效应

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 淬火和退化状态下掺铁钛酸锶的电导率

    摘要： 通过阻抗谱研究了在900°C平衡并在400°C以下不同氧分压（ ）下淬火的铁掺杂钛酸锶（Fe:SrTiO3）单晶的电学行为，并与缺陷化学模型进行了对比。在 和 帕之间退火和淬火的Fe:SrTiO3表现出约0.6 eV的传导活化能（EA），与氧空位的离子传导一致。然而，在此范围两侧发现EA的突然变化；在更氧化的条件下，从0.6 eV转变为1 eV，而在还原条件下则突然转变为1.1 eV，然后是0.23 eV。这些转变未被广泛使用的经典模型描述，但与基于第一性原理点缺陷化学模拟预测的从离子到电子传导的转变一致。这些模型表明，混合导体中的活化能可能不与特定传导机制相关，而是由所有有效传导过程的综合响应决定，并且对杂质非常敏感。与电学性能退化的Fe:SrTiO3进行比较，为观察到的这些样品中传导活化能的来源提供了见解。

    关键词： 缺陷化学、钛酸锶、电导率、电阻退化

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • SrTiO3中晶界断开结构的表征 第一部分：晶界断开结构中的位错组分

    摘要： 高分辨率透射电子显微镜常用于表征晶界，但通常仅适用于具有高密度重合位点的高对称性特殊晶界。对于这些"特殊"晶界，可使双晶处于低指数晶带轴且晶界平面平行于入射电子束方向，从而解析其原子尺度结构——这是普通晶界无法实现的。本研究采用像差校正透射电镜和扫描透射电镜分析了SrTiO3中的普通晶界，这些晶界至少包含一种断键缺陷（即可能同时具有台阶和/或位错成分的缺陷）。由于现有方法无法完全解析普通晶界中断键的位错成分，本研究采用平面匹配法比较不同晶界的断键特征。通过该方法部分表征了断键的位错成分，发现其刃型分量主要平行于{100}和{110}晶面且接近垂直宏观晶界平面；而台阶分量则主要平行于相同晶面族({100}和{110})。

    关键词： 扫描透射电子显微镜、晶界、透射电子显微镜、钛酸锶、断键

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 掺铋SrTiO3薄膜在不同器件结构中用于非易失性存储应用的电阻转换特性

    摘要： 采用溶胶-凝胶法制备了不同器件结构的SrTiO3和Bi掺杂SrTiO3薄膜用于非易失性存储器应用，并研究了其电阻开关行为、耐久性和保持特性。生长在Si或Pt衬底上的SrTiO3与Sr0.92Bi0.08TiO3薄膜具有相同的相结构、形貌和晶粒尺寸；但生长在Si衬底上的Sr0.92Bi0.08TiO3薄膜晶粒尺寸略大于生长在Si上的SrTiO3薄膜和生长在Pt上的Sr0.92Bi0.08TiO3薄膜。所有生长在Si或Pt衬底上的SrTiO3或Sr0.92Bi0.08TiO3薄膜均呈现双极型电阻开关行为并遵循相同导电机制；其中Ag/Sr0.92Bi0.08TiO3/Si器件具有最高的RHRS/RLRS比值105以及最优的耐久性和保持特性。Bi掺杂有助于提升SrTiO3薄膜的RHRS/RLRS比值，同时Si衬底有利于改善Sr0.92Bi0.08TiO3薄膜的耐久性和保持特性。

    关键词： 钛酸锶，电阻开关特性，铋掺杂，器件结构，溶胶-凝胶法

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 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颐峭贫仙辽展讨械绯』嵊盏佳蹩瘴慌ǘ忍荻取蹩瘴慌ǘ雀哂诟杭?。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

  • 计算SrTiO$_{3}$四方-立方相变附近拉曼模（A$_{1g}$、B$_{1}$）的频率偏移和阻尼常数

    摘要： 在室温下对SrTiO?立方-四方相变（P_C=9.5 GPa）过程中，计算了软模A?g和B?模式在不同压力下的拉曼位移。该计算通过拟合该晶体体系的实验波数，利用随压力变化的A?g和B?模式的格林艾森参数及观测体积数据完成。所得拉曼位移作为序参量，用于预测SrTiO?立方-四方相变中阻尼常数和逆弛豫时间随压力的变化关系?；谪妥孕?声子耦合模型和能量涨落模型的理论预测，可与文献中的实验测量值进行对比验证。

    关键词： 钛酸锶，逆弛豫时间，拉曼波数，模式格林艾森参数，阻尼常数

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [2018年IEEE第二届绝缘材料国际会议(ICD) - 布达佩斯(2018.7.1-2018.7.5)] 2018年IEEE第二届绝缘材料国际会议(ICD) - 一种利用电泳技术原位构建具有介电常数梯度的分级场材料的原创方法

    摘要： 本文报道了LAPLACE实验室开发的一种创新方法，通过电泳技术（即施加直流电压）对环氧树脂中的高介电常数陶瓷（SrTiO3）颗粒进行局部操控，从而构建场分级材料（FGM）。这种复合材料结构化新方法能形成具有高介电常数区域（颗粒高浓度区）的FGM，同时保持其余部分低颗粒浓度。树脂固化过程可使颗粒维持该空间排布状态。研究详细介绍了工艺流程及FGM复合材料各区域的介电特性表征。最后通过电场分布仿真和封装直接键合铜（DBC）基板击穿电压提升的实验数据，清晰验证了该FGM作为高压功率电子?？槌》旨斗庾安牧系挠乓煨阅堋?

    关键词： 钛酸锶、封装、环氧树脂、介电常数、复合材料、功率模块、场分级、功能梯度材料、电力电子、功能梯度材料、电泳

    更新于2025-09-04 15:30:14