郝兰众
,
李燕
,
邓宏
,
刘云杰
,
姬洪
材料导报
通过研究发现,利用激光分子束外延技术生长的LaAlO3/BaTiO3超晶格薄膜具有良好的电学性能,其剩余极化可达到25μc/cm2.性能决定于结构,因此本文分析研究了LaAlO3/BaTiO3超晶格薄膜的界面结构.首先通过高能电子衍射技术在薄膜生长过程中对各层的生长及界面状况进行观测,再通过小角X射线衍射曲线及其计算机拟合曲线进一步确定超晶格薄膜的界面及结构参数,如界面的粗糙度、单层厚度等.通过研究发现,由于晶格之间的差异,LaAlO3/BaTiO3超晶格薄膜中LaAlO3和BaTiO3层的生长过程及微结构存在着一定的差异.
关键词:
超晶格薄膜
,
LaAlO3/BaTiO3
,
高能电子衍射
,
小角X射线衍射
,
激光分子束外延技术
郝兰众
,
李燕
,
刘云杰
,
邓宏
功能材料
介质铁电超晶格薄膜是一类新型的薄膜材料,已逐渐开始受到重视,成为研究的热点.本文主要分析了铁电超晶格薄膜的结构特点、组分材料、介电铁电性能;介绍了其在实际中的应用以及在近几年的发展;概括了几种常用的介质铁电超晶格薄膜的生长技术及其影响因素;最后对铁电超晶格薄膜的发展和应用前景进行了展望.
关键词:
铁电超晶格
,
y薄膜
,
分子束外延
刘云杰
,
郝兰众
,
李燕
,
邓宏
材料导报
X射线衍射技术分析发现,通过生长一层较厚的LaAlO3顶层结构,可以把LaAlO3-BaTiO3超晶格中界面处的应变有效地控制在薄膜中,从而增加超晶格薄膜的平均面外晶格常数c.电学性能测试证明LaAlO3顶层结构的存在极大地改善了超晶格薄膜的电学性能,使其剩余极化强度增加了40多倍.
关键词:
超晶格
,
应变
,
X射线衍射
,
剩余极化强度
张菲
,
朱俊
,
罗文博
,
郝兰众
,
李言荣
功能材料
采用脉冲激光沉积(PLD)技术,以MgO作为缓冲层,在AlGaN/GaN半导体异质结构上沉积了Pb(Zr0.52T0.48) O3 (PZT)铁电薄膜,从而形成金属-铁电-介质-半导体结构(MFIS).XRD扫描结果表明,通过MgO缓冲层对界面结构的优化,实现了PZT薄膜沿(111)面择优取向生长.电流-电压(I-V )测试结果显示,MgO缓冲层的引入大大改善了集成体系的电学性能.在外加电压为-8V时,与无MgO缓冲层的MFS异质体系相比较,该MFIS结构的漏电流密度降低了5个数量级.集成体系的电容-电压(C-V)表现出逆时针窗口特征,反映了铁电极化对二维电子气(2DEG)的调制作用.随着缓冲层厚度的降低,铁电极化对2DEG的调制作用逐渐增强.当MgO缓冲层厚度达到2nm时,C-V窗口达到0.7V,阈值电压(Vth)降低到-1.7V,阈值电压(Vth)降低到-1.7V.
关键词:
脉冲激光沉积
,
PZT
,
MgO
,
C-V
,
I-V
郝兰众
,
李燕
,
邓宏
,
刘云杰
,
姬洪
,
张鹰
功能材料
采用激光脉冲分子束外延技术,在(100)取向的SrTiO3单晶基片上成功外延生长了LaAlO3/BaTiO3超晶格薄膜.在超晶格薄膜生长过程中,采用高能电子衍射技术(RHEED)对LaAlO3/BaTiO3超晶格薄膜的生长过程以及平面晶格变化进行了分析.通过对超晶格薄膜中各层RHEED衍射条纹的分析计算发现超晶格薄膜存在一个临界厚度,其值约为17nm,当超晶格薄膜的厚度小于该临界厚度时,晶格畸变在逐渐增加,当厚度超过该临界厚度时,晶格畸变因弛豫现象的产生而逐渐减小.超晶格薄膜中不同层的RHEED衍射条纹的差别说明了由于不同应力的作用使超晶格薄膜中LAO层和BTO层表面粗糙度不同.
关键词:
LaAlO3/BaTiO3
,
超晶格薄膜
,
RHEED
,
临界厚度
于濂清
,
黄承兴
,
张亚萍
,
董开拓
,
郝兰众
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160107
通过阳极氧化法在乙二醇电解液中制备TiO2纳米管阵列,以钼酸钠和硫脲作为钼源和硫源,并添加半胱氨酸为辅助剂,水热法制备纳米花状二硫化钼修饰的TiO2纳米管阵列.用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和拉曼光谱对复合材料的晶型、形貌、物相等进行分析,通过电化学工作站测试复合材料的线性扫描伏安曲线、电化学阻抗谱和莫特-肖特基曲线.结果表明:MoS2/TiO2复合材料形貌比较规整均匀,MoS2纳米花尺寸约为200 nm;MoS2与TiO2复合有利于形成异质结,促进光生电子和空穴的分离;当钼酸钠浓度为0.8 mmol/L时制备的复合材料光化学能转化率为纯氧化钛的2.89倍,达到了1.65％,而且复合材料的电荷转移电阻降低了约50％,光生载流子浓度提高了24倍,达到了3.38× 1023 cm-3,具有非常优异的光电化学性能.
关键词:
阳极氧化
,
TiO2纳米管阵列
,
二硫化钼
,
水热法
张亚萍
,
张安玉
,
于濂清
,
董开拓
,
李焰
,
郝兰众
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150467
以阳极氧化法制备的高度有序TiO2纳米管阵列作为基底,用沉积法在TiO2纳米管上复合AgCl和AgBr纳米颗粒形成AgX-TiO2异质结.采用XRD、FESEM等分析结果表征,结果表明:AgCl以厚度为50 nm、长度为1μm的片状结构堆叠分布,AgBr的沉积过程较温和,沉积速度相对更慢,均匀分散在TiO2纳米管表面;随着沉积次数增加,纳米管阵列表面形貌发生改变.光电化学研究表明:样品经过复合AgBr后,可以有效提高TiO2纳米管阵列的光电转化效率,当AgBr沉积1次时,其光电转化效率达到2.67%,而复合的AgCl对于TiO2纳米管阵列的光电效率改善效果欠佳.
关键词:
阳极氧化法
,
二氧化钛纳米管
,
卤化银
,
光电化学
