氩氧混合气体及纯氧气氛下脉冲激光沉积法制备YBa2Cu3O7-δ超导薄膜的研究

利用脉冲激光沉积法(PLD)在保证其它实验参数不变的情况下,分别在Ar∶O2为3∶1和纯O2的气氛中,在(001) SrTiO3 (STO)基片上制备了外延的高质量YBa2Cu3O7-δ(YBCO)超导薄膜.X射线衍射表明在氩氧混合气体下制备的YBCO薄膜具有更好的结晶质量.扫描电子显微镜测量结果发现:相比于纯O2氛围下制备的YBCO样品,在氩氧混合氛围中制备的薄膜表面具有较小颗粒密度.通过四引线法获得YBCO薄膜的归一化电阻(R/R100K)随温度(T)的变化关系发现,虽然对应不同氛围制备的YBCO薄膜的零电阻转变温度均为90.0K,但是,对应氩氧混合气体的YBCO具有更小的正常态电阻.研究结果表明脉冲激光制备YBCO的过程中,引入氩气可以改善YBCO薄膜的结构和性能.     

掺有浅电子陷阱的AgCl微晶的光电子衰减谱的时间分辨特性

利用微波吸收技术研究了K4Ru(CN)6浅电子陷阱掺杂剂对立方体AgCl微晶光生电子时间分辨特性的影响。结果表明,掺杂剂的掺杂量以及掺杂位置对乳剂的光生电子时间分辨特性都有影响。掺杂量为245×10-5mol·(molAg)-1,掺杂位置75%Ag时自由电子的衰减最慢,寿命最长。     

Control of epitaxial growth at a-Si:H/c-Si heterointerface by the working pressure in PECVD

The epitaxial-Si(epi-Si) growth on the crystalline Si(c-Si) wafer could be tailored by the working pressure in plasmaenhanced chemical vapor deposition(PECVD).It has been systematically confirmed that the epitaxial growth at the hydrogenated amorphous silicon(a-Si:H)/c-Si interface is suppressed at high pressure(hp) and occurs at low pressure(1p).The hp a-Si:H,as a purely amorphous layer,is incorporated in the 1p-epi-Si/c-Si interface.We find that:(i) the epitaxial growth can also occur at a-Si:H coated c-Si wafer as long as this amorphous layer is thin enough;(ii) with the increase of the inserted hp layer thickness,lp epi-Si at the interface is suppressed,and the fraction of a-Si:H in the thin films increases and that of c-Si decreases,corresponding to the increasing minority carrier lifetime of the sample.Not only the epitaxial results,but also the quality of the thin films at hp also surpasses that at lp,leading to the longer minority carrier lifetime of the hp sample than the lp one although they have the same amorphous phase.     

氧氩混合气氛下脉冲激光沉积法制备YBa2Cu3O7-δ薄膜的研究

利用脉冲激光沉积法(PLD),在质量流量比为1∶3的氧气和氩气的混合气氛下,在STO(001) 基片上制备了外延的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)超导薄膜.尽管薄膜表面分布有亚微米到微米量级颗粒,但与传统PLD制备YBCO的方法相比,大颗粒的密度要小得多.直流电阻和磁化率测量法同时证明了YBCO薄膜的超导转变温度(Tc)大于90 K. 在40 K时,零场临界电流密度(Jc)为63.8 MA/cm2,在5.2 T时达到最大钉扎力密度(Fpmax)387.9 GN/m3;在65 K时,零场Jc为28.3 MA/cm2,在2.6 T时Fpmax达到71.3 GN/m3;在77 K时,零场Jc为8.7 MA/cm2,在0.91 T时Fpmax达到12.1 GN/m3.研究结果为氧气和氩气混合气氛下PLD方法制备YBCO薄膜提供了重要实验数据.     

衬底材料对Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜介电性能的影响

采用脉冲激光沉积系统分别在LaAlO3(001)和MgO(001)衬底上沉积了Ba06Sr04TiO3(BST)薄膜,以Pt做电极分别构架了Pt/BST/MgO和Pt/BST/LaAlO3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LaAlO3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/LaAlO3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.     

硅基外延SrRuO3/PbZr0.5Ti0.5O3/SrRuO3电容器的结构和性能研究

传统的方法很难直接在硅衬底上制备外延的氧化物铁电电容器,本实验采用生长在硅衬底上的外延SrTiO3为模板,直接生长了SrRuO3/PbZr0.5Ti0.5O3/SrRuO3电容器异质结,并对其结构及性能进行了研究.X射线衍射表明所制备的SrRuO3/PbZr0.5Ti0.5O3/SrRuO3异质结实现了在硅衬底上的外延生长.在5V测试电压下,铁电电容器的剩余极化强度和矫顽电压分别为19.6μC/cm2和0.8V.当极化翻转次数达到1010时,铁电电容器的极化强度没有明显的衰减,表明SrRuO3/PbZr0.5Ti0.5O3/SrRuO3电容器具有良好的抗疲劳性能.     

染料吸附立方体氯化银微晶的光电子特性

利用微波吸收介电谱检测技术测得了不同染料吸附量条件下立方体氯化银微晶的光电子衰减曲线,发现随着染料吸附量的增多,光电子的衰减速率变快,且不是一个单凋变化过程.光电子衰减的微观动力学分析表明,染料吸附存在着聚集体吸附和单分子态吸附两种情形,聚集体吸附使得微晶中的填隙银离子增多,从而增加了微晶外部的深电子陷阱,使光电子衰减变快;染料单分子态的吸附起修饰微晶表面能级的作用,从而减少了微晶外部的深电子陷阱,使光电子衰减变慢.