国家自然科学基金(11274257)
- 作品数：19 被引量：22H指数：3
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- 氧分压对NiO_x薄膜微结构和电阻开关特性的影响被引量：1
- 2016年
- 利用磁控溅射方法在镀Pt的Si(100)衬底上沉积制备NiO_x薄膜,研究了氧分压对薄膜微结构和电阻开关特性的影响.微结构观测分析结果表明:在20%氧分压下,可获得沿[200]晶向择优生长的NiO_x多晶薄膜,薄膜表面平整致密,晶粒平均直径约为13.8nm,垂直衬底生长形成柱状晶粒结构.磁性测试结果显示薄膜具有典型的铁磁性磁化曲线,但薄膜饱和磁矩随着氧分压增加急剧降低.电学测试结果表明20%氧分压氛围下沉积制备薄膜样品的电流-电压曲线呈现出典型的双极性电阻开关特性:在-0.6V读取电压下,可获得大于10的高/低电阻态阻值比.指数定律拟合电流-电压实验曲线表明:薄膜低电阻态漏电流为欧姆接触电导;而薄膜处于高电阻态时,低电压下的漏电流仍以欧姆接触电导为主,高电压下则以缺陷主导的空间电荷限制电流为主.
- 王瑞雪霍进迁张祎杨朱华星邱晓燕
- 关键词：微结构
- 油酸调制的γ-Fe_2O_3磁性纳米颗粒的表征研究
- 2018年
- 使用化学诱导相变法(CIT法)并选用FeCl_2溶液作为处理液,在合成γ-Fe_2O_3基纳米颗粒的过程中,加入油酸作为表面活性剂,对γ-Fe_2O_3纳米颗粒进行了表面调制.使用透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线能谱仪(EDS)对所制备的纳米颗粒的形貌、磁化性质、晶体结构和化学成分进行了表征与分析.结果表明,该研究制备的纳米颗粒基本为球形单晶微粒;油酸有助于纳米颗粒外延生长,且当油酸加入量足够时,油酸可完全取代由CIT法所制备纳米颗粒表层的FeCl_3·6H_2O.
- 孟祥申邱晓燕李建
- 关键词：油酸
- 铌酸锂晶体中的氢离子及其影响的第一性原理研究被引量：2
- 2015年
- 利用密度泛函理论,研究铌酸锂晶体(LN)和掺镁铌酸锂晶体中不可避免引入的氢离子的占位情况及对晶体吸收谱线的影响.研究结果认为H离子将占据锂位且微偏离该位置与附近的氧平面靠近,并与其中的氧原子结合形成OH结构.通过对LN,Mg∶LN,H∶Mg∶LN的建模和计算,发现各晶体的吸收谱线向不同方向偏移.该文提出了OH-和OH2-结构的形成该结构对吸收谱线产生影响的机制.
- 冉启义张耘赵佰强
- 关键词：密度泛函铌酸锂晶体吸收边
- 第一性原理下铟锰共掺铌酸锂晶体的电子结构和吸收光谱被引量：3
- 2017年
- 本文利用第一性原理研究了In:Mn:LiNbO_3晶体及对比组的电子结构和光学特性.研究结果显示,掺锰铌酸锂晶体的杂质能级主要由Mn的3d态轨道贡献,在禁带中处于较浅的位置,在价带顶端也有所贡献,晶体带隙较纯铌酸锂晶体变窄;Mn:LiNbO_3晶体分别在1.66,2.85 eV等位置形成了吸收峰;掺In的Mn:LiNbO_3晶体在1.66 eV附近的吸收明显减弱,掺铟浓度约为闽值(约3 mol%)时在1.66 eV吸收继续减弱,并出现了一些新的光吸收峰.本文提出了1.66 eV的吸收与Mn2+离子相关,因掺铟离子而出现的2.13 eV的吸收与Mn^(3+)离子相关,这两峰随着掺铟离子的增加将出现前者减弱而后者增强的变化,该变化可以用电荷在锰、铟离子间的转移解释;还提出在铟、锰共掺铌酸锂晶体中,若光存储的记录光选择低能段(1.66 eV附近),此时对应记录灵敏度要求较小的掺铟量等观点.
- 张耘王学维柏红梅
- 关键词：掺杂铌酸锂晶体电子结构吸收光谱第一性原理
- Co,Zn共掺铌酸锂电子结构和吸收光谱的第一性原理研究被引量：2
- 2018年
- 利用基于密度泛函的第一性原理的计算方法,研究了Co单掺及Co和Zn共掺LiNbO_3晶体的电子结构和吸收光谱.研究显示,各掺杂体系铌酸锂晶体的带隙均较纯铌酸锂晶体变窄. Co:LiNbO_3晶体禁带宽度为3.32 eV; Co:Zn:LiNbO_3晶体, Zn的浓度低于阈值或达到阈值时,禁带宽度分别为2.87或2.75 eV. Co:LiNbO_3晶体在可见-近红外光波段2.40, 1.58, 1.10 eV处形成吸收峰,这些峰归结于Co 3d分裂轨道的跃迁;加入抗光折变离子Zn^(2+),在1.58, 1.10 eV处的吸收峰增强,可以认为Zn^(2+)与Co^(2+)之间存在电荷转移,使e_g轨道电子减少,但并不影响t_(2g)轨道电子.结果表明,晶体中的Co离子在不同共掺离子下可充当深能级中心(2.40 eV),或可充当浅能级中心(1.58 eV),两种情况下,掺入近阈值的Zn离子均有助于实现优化存储.
- 吴圣钰张耘柏红梅梁金玲
- 关键词：掺杂铌酸锂晶体能级结构光吸收谱
- 铌酸锂晶体中非本征缺陷Fe^(2+/3+)能级分布的第一性原理研究被引量：3
- 2014年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了化学计量比铌酸锂晶体(SLN)的能带结构以及掺铁铌酸锂的铁离子能态.研究结果表明,SLN晶体的禁带主要决定于O2-的2p能态和Nb5+的4d能态.对掺铁(Fe)SLN晶体,Fe2+,Fe3+离子均可以占Li位;Fe3+离子可以占Nb位,而Fe2+离子不占Nb位,两种价态铁离子在占不同位置时能级最大有着0.41eV的差别.
- 冉启义张耘
- 关键词：密度泛函铌酸锂晶体铁掺杂能级分布
- 基于NiO空穴传输层的CH_3NH_3PbI_3钙钛矿太阳能电池的光伏特性被引量：1
- 2019年
- 从2009年至今,基于卤族元素的有机-无机杂化钙钛矿薄膜太阳能电池由于简单的制备工艺和优良的光电转化效率,成为有望替代传统硅基太阳能电池的一种新型太阳能电池,由于其通常采用价格昂贵的有机空穴/电子传输层材料,所以虽然可获得较高的光电转化效率,但生产成本较高.本文选用价格低廉性质稳定的NiO为空穴传输层材料,利用旋涂热解法在导电ITO玻璃上制备平整致密的NiO薄膜,然后采用两步溶液法,在其上制备平均粒径约为150 nm的CH_3NH_3PbI_3吸光层,最后组装成ITO/NiO/CH_3NH_3PbI_3/PCBM/Ag平面倒置异质结型电池单元.本文对比研究了不同退火温度制备NiO薄膜的表面形貌和晶体结构,以及制备的电池单元的光伏性能.本文对比实验结果表明, 500°C退火处理的NiO薄膜最平整致密,以其为空穴传输层的未封装电池单元在大气环境中进行模拟太阳光辐照测试,可获得7.63%的光电转化效率和>1 V的开路电压,优于类似条件下制备的以NiO为空穴传输层的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池.
- 翟文静邢玉陟张叶王颖玥李鲁涛魏明龙江雪邱晓燕
- 关键词：光伏特性
- 扫描电压幅值调控循环方向的NiO_x薄膜电阻开关特性被引量：2
- 2015年
- 本文利用射频磁控溅射方法在优化制备条件下沉积制备了沿[200]晶向择优取向的多晶Ni Ox薄膜.Ag/Ni Ox/Pt电容器结构的电流-电压曲线具有典型的双极性电阻开关特性,但循环方向与扫描电压幅值有关:当最大扫描电压小于2 V时,电流-电压曲线沿逆时针方向循环,高/低电阻值比大于50,可稳定维持超过50个循环周期.当最大扫描电压增大到2 V,电流-电压曲线变为沿顺时针方向循环,高/低电阻值比大于10,可稳定维持超过120个循环周期.电流-电压曲线循环方向随扫描电压幅值的改变揭示了其不同的电阻开关物理机制:低扫描电压下逆时针循环电阻开关特性主要归因于电场作用下氧离子定向漂移导致氧空位形成的导电细丝通道周期性地导通和截断;当最大扫描电压增加到2 V时,银离子扩散进入Ni Ox薄膜与定向漂移的氧离子发生氧化/还原反应合成/分解Ag Ox,使得薄膜导电性周期性地增大和减小,从而使得Ni Ox薄膜具有了顺时针循环电阻开关特性.
- 霍进迁张祎扬朱华星王瑞雪邱晓燕
- 关键词：NIOX
- NiO_x多晶薄膜的变温电阻开关特性与隧穿机制被引量：2
- 2017年
- 利用射频磁控溅射方法沉积制备了Ag/NiO_x/Pt存储单元,研究了其微结构、电阻开关特性随测试温度的变化.微结构观测分析发现,沉积制备薄膜为富氧的NiO_x多晶薄膜.Ag/NiO_x/Pt存储单元的电流-电压测试曲线呈现阈值型电阻开关特性:分别在2.1~2.4 V的正偏压范围和-2^-2.2 V的负偏压范围内观测到了高低电阻态之间的稳定可逆跳变.随着测试温度的升高,负偏压范围的电阻开关现象在140℃基本消失,而正偏压范围内的电阻开关现象可维持到270℃.运用指数定律拟合室温电流-电压曲线结果表明,薄膜隧穿电流属于缺陷主导的空间限制电流;运用Arrhenius作图法拟合的电流-温度曲线满足线性关系,表明薄膜隧穿电流随测试温度的变化符合肖特基热激发隧穿机制.在周期性电场作用下,从银电极扩散进入薄膜内的Ag离子的氧化还原反应导致存储单元呈现阈值型电阻开关特性.
- 王瑞雪张婷李鲁涛魏明龙孟祥申邱晓燕
- 关键词：温度依赖性
- 溶液法制备ZnO多晶薄膜电阻开关耐受性衰退物理机制
- 2020年
- 利用溶液法制备出平整致密的ZnO多晶薄膜,微结构观测分析表明ZnO晶粒为六方纤锌矿结构,平均粒径约为23.7 nm,由薄膜样品的紫外-可见光吸收谱计算出其光学带隙宽度约为3.3 eV.Ag/ZnO/ITO三明治结构单元的电流-电压曲线呈现出稳定的双极性电阻开关特性:置/复位电压小于±0.4 V,在-0.1 V的读取电压下可获得10~3–10~4的高/低电阻值比,明显优于类似溶液法制备ZnO薄膜的电阻开关性能.然而,在周期性电场力作用下,ZnO多晶薄膜内定向漂移的自由氧离子逐渐被晶格氧空位捕获成为不可移动的晶格氧原子.膜内氧空位缺陷浓度的逐渐降低导致膜内氧空位导电细丝通道越来越细,器件无法长时间维持稳定的低电阻态.因此,随着循环周期数的增加,器件的低电阻态逐渐向高电阻态衰退,直至电阻开关窗口消失.
- 王建波王颖玥江雪赖芮涟邱晓燕
- 关键词：溶液法电阻开关
