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国家自然科学基金(11374086): 作品数：14 被引量：11H指数：2; 相关作者：刘保亭代秀红彭增伟娄建忠宋建民更多>>; 相关机构：河北大学华北电力大学河北农业大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金河北省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：理学电气工程一般工业技术化学工程更多>>

硅基Pt/Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3/Pt电容器不同温度下的漏电机理研究: 2014年; 利用脉冲激光沉积技术在Pt(111)/TiO2/SiO2/Si(001)衬底上生长了厚度约为200 nm的Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜,构架了Pt/BST/Pt平行板电容器,测量了Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜电容器在不同温度下的漏电流,研究了BST薄膜的结构和性能。结果表明BST薄膜为多晶钙钛矿结构,随着测量温度的降低,漏电流密度也随之降低,但是正负偏压下的J-V曲线并不对称,这主要归因于上下Pt电极与BST的界面热处理不同。通过不同导电机理对漏电流密度拟合发现,在负向偏置电压下,Pt/BST/Pt电容器均基本符合欧姆导电机制;而对于正向偏置电压,在低电压下符合欧姆导电机制,并且符合欧姆导电机制的电压范围在不断扩大,在高电压下符合空间限制电流(SCLC)导电机制。; 王世杰代秀红贾长江张磊贾艳丽刘保亭; 关键词：脉冲激光沉积漏电流

沉积温度对Na0.5Bi0.5TiO3铁电薄膜结构与性能的影响被引量：2: 2018年; 利用脉冲激光沉积法和磁控溅射法在（001）SrTiO3单晶基片上构架了铁电异质结电容器Pt/La0.5Sr0.5CoO3/Na0.5Bi0.5TiO3/La0.5Sr0.5CoO3/SrTiO3（LSCO/NBT/LSCO/STO）。利用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）、铁电测试仪和压电力显微镜（PFM）研究了沉积温度对Na0.5Bi0.5TiO3（NBT）铁电薄膜的表面形貌、微结构和电学性能的影响。AFM结果表明,NBT薄膜晶粒尺寸随着沉积温度的增加先变小后增大。XRD结果显示,不同沉积温度下生长的NBT薄膜均为（00l）择优取向结构。铁电测试仪和PFM结果表明,NBT薄膜的铁电和压电性能随着沉积温度的增加先增大后减小,650℃生长的薄膜具有最高的剩余极化强度（19.6μC/cm^2）和最大的有效压电系数（146 pm/V）。; 宋建民杨帆代秀红梁杰通高洁赵磊刘保亭; 关键词：异质结压电系数

衬底材料对Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜介电性能的影响: 2016年; 采用脉冲激光沉积系统分别在LaAlO_3(001)和MgO(001)衬底上沉积了Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3(BST)薄膜,以Pt做电极分别构架了Pt/BST/MgO和Pt/BST/LaAlO_3叉指电容器。利用X射线衍射仪、原子力显微镜和Aglient E4980LCR表分别对两种薄膜的结构、表面形貌和介电特性进行表征。研究发现:两种衬底都可以实现BST(001)薄膜的外延生长,MgO和LaAlO_3衬底上BST薄膜的晶粒尺寸分别为52 nm和42 nm。在室温40 V偏置电压下,Pt/BST/MgO和Pt/BST/LaAlO_3的调谐率分别为39.68%和29.55%,最低损耗分别为0.029和0.053。这说明衬底材料的晶格常数不同,最终导致了BST薄膜介电性能的不同。; 娄建忠李振娜方晓燕代秀红宋安英宋建民刘保亭; 关键词：脉冲激光沉积介电性能

Pt/SrRuO3/Bi0.975La0.025Fe0.975Ni0.025O3/Pt薄膜电容器的光伏效应被引量：1: 2019年; 采用溶胶-凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(001)基片上制备了厚度分别为240、360、480和600 nm的多晶La和Ni共掺的Bi0.975La0.025Fe0.975Ni0.025O3/(BLFNO)薄膜,并以Pt/Sr Ru O3(SRO)为复合上电极构建了Pt/SRO/BLFNO/Pt薄膜电容器。用波长为404 nm、强度为5 mW/cm2的紫光作为光源测试了Pt/SRO/BLFNO/Pt薄膜电容器的光伏效应。实验发现:Pt/SRO/BLFNO/Pt薄膜电容器的光电流随极化的翻转而反转;此外,Pt/SRO/BLFNO/Pt薄膜电容器的光伏效应还体现了对BLFNO薄膜厚度依赖性。开路电压随厚度的增加而增大,短路电流密度随厚度的增加而减小。当上电极Pt/SRO的电势高于底电极Pt时,开路电压分别为-0.08、-0.10、-0.13和-0.35 V,短路电流密度分别为6.72、5.71、0.83和0.61μA/cm2;当上电极Pt/SRO的电势低于底电极Pt时,开路电压分别为0.07、0.09、0.10和0.27 V,短路电流密度分别为-5.75、-4.38、-0.92和-0.28μA/cm2。通过对Pt/SRO/BLFNO/Pt薄膜电容器光伏效应的分析发现,极化起着主导作用。; 彭增伟刘保亭; 关键词：铁酸铋光伏效应

BiFeO3基外延薄膜异质结的结构及物理性能研究: BiFeO3(BFO)具有室温铁电性和反铁磁性，在数据存储、磁电器件和微电子器件等领域具有广泛的应用前景。我们采用偏轴射频磁控溅射等方法，制备了不同结构和取向的BFO薄膜异质结，采用现代化分析手段，研究了样品的结构、阻变...; 梁杰通; 关键词：介电性铁电性

上电极对镧镍共掺铁酸铋薄膜电学性质的影响被引量：2: 2018年; 采用溶胶？凝胶法在Pt（111）/Ti/SiO2/Si（001）基片上制备了La和Ni共掺的多晶Bi0.975La0.025Fe0.975Ni0.025O3（BLFNO）薄膜,分别以氧化铟锡（ITO）和Pt/Sr Ru O3（SRO）为上电极构建了ITO/BLFNO/Pt和SRO/BLFNO/Pt两种电容器。研究了两种上电极对BLFNO薄膜电学性质的影响。当测试电场为1 333 kV/cm时,ITO/BLFNO/Pt和SRO/BLFNO/Pt电容器的剩余极化强度分别为105和139μC/cm2。通过拟合两种电容器的电流密度,发现导电机理都为Poole-Frankel机制。当404 nm的紫光入射到两种电容器表面,电流密度都相应的增大。测试电场为250 kV/cm时,ITO/BLFNO/Pt电容器电流密度增长量为6.55×10？4 A/cm2;而SRO/BLFNO/Pt电容器的增长量为1.38×10？4 A/cm2。; 彭增伟刘保亭; 关键词：电学性质

基于第一性原理的S掺杂BiFeO_3结构模拟和光吸收性能预测被引量：1: 2019年; 采用基于密度泛函理论的第一性原理对S掺杂的四方铁酸铋(BiFeO_3)结构进行了模拟计算,并对其光吸收性能进行了预测。通过计算S替代O的形成能,获得了S的最可能替代位置和S掺杂BiFeO_3最稳定结构。研究发现,S取代O会造成BiFeO_3晶格沿c轴拉伸,体积膨胀。当S取代全部D1位置的O后,形成BiFeO_2S的c/a达到1.468,晶胞体积扩大近24%。电子结构分析表明,BiFeO_3掺入少量的S(Bi FeO_(2.875)S_(0.125))会使带隙减小,由原来未掺杂的1.53 eV降低到1.35 eV。BiFeO_2S相比BiFeO_(2.875)S_(0.125),虽然带隙宽度变化比较小,但导带底能带色散变小,这种变化对光的吸收有明显作用。由态密度分析可知,BiFeO_2S的导带最低点主要由Bi 6p_z和Fe3d_(z2)轨道构成,而Bi 6s轨道、O 2p_z轨道和S 2(p_x,p_y); 魏丽静郭建新刘保亭; 关键词：光学性质第一性原理

磁控与脉冲激光共溅射方法制备YBa2Cu3O7-δ超导复合薄膜的研究: 高温超导材料在磁场下的传输性质与其内部缺陷有关。通过异相非超导材料的掺杂可在超导体中引入人工钉扎中心，有效改善超导材料的电流输运性能。本论文应用磁控与脉冲激光共溅射方法在（001）SrTiO3（STO）基片上制备了BaZ...; 代秀红; 关键词：高温超导薄膜体积分数临界电流密度; 文献传递

含Ti-Al阻挡层的硅基Na0．5Bi0．5TiO3电容器的结构与电学性能: 2016年; 通过射频磁控溅射法和脉冲激光沉积法,以Ti-Al为阻挡层,在(001)Si衬底上制备了La0.5Sr0.5CoO_3(LSCO)/Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(NBT)/LSCO(LSCO/NBT/LSCO)异质结铁电电容器。研究了Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3铁电薄膜的结构和物理性能。结果表明:Ti-Al阻挡层为非晶结构,NBT薄膜结晶质量良好。在1 500 k V/cm驱动电场下,LSCO/NBT/LSCO电容器呈现饱和的电滞回线,具有较大的剩余极化强度(47.9μC/cm2)和较小的脉宽依赖性,而且抗疲劳特性和保持特性良好。此外,漏电机制研究表明:当外加电场小于400 k V/cm时,LSCO/NBT/LSCO电容器满足欧姆导电机制,在电场大于400 k V/cm时,满足空间电荷限流传导机制。; 宋建民罗来慧宋安英魏丽静代秀红方晓燕李振娜刘保亭; 关键词：铁电电容器漏电流

CeO2缓冲层对蓝宝石基Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜结构和介电性能的影响: 2017年; 利用磁控溅射法制备Ce O_2缓冲层,通过脉冲激光沉积法制备Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3(BST)薄膜,在Al_2O_3(11—02)蓝宝石基片上构架了Pt/BST/Ce O_2/Al_2O_3和Pt/BST/Al_2O_3叉指电容器,对比研究了Ce O_2缓冲层对BST薄膜结构和叉指电容器介电性能的影响。通过X射线衍射仪、原子力显微镜和LCR表分别对叉指电容器的结构、表面形貌和介电性能进行了表征。实验发现,直接沉积在蓝宝石上的BST薄膜为多晶结构,生长在Ce O_2缓冲层上的BST为(001)取向的高质量外延薄膜。生长在Ce O_2缓冲层上的BST薄膜相对于没有缓冲层的BST薄膜具有更小的晶粒和均方根粗糙度。在40 V偏置电压下,Pt/BST/Al_2O_3和Pt/BST/Ce O_2/Al_2O_3叉指电容器的调谐率分别是13.2%和25.8%;最小介电损耗为0.021和0.014。结果表明Ce O_2缓冲层对生长在蓝宝石基片上的BST薄膜结构和介电性能具有重要影响。; 宋安英宋建民李振娜代秀红娄建忠刘保亭; 关键词：蓝宝石衬底介电性能

国家自然科学基金(11374086)

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