导读:本文包含了多晶薄膜论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:薄膜,多晶,盖板,钛矿,溶剂,取向,成核。
多晶薄膜论文文献综述
许亚[1](2019)在《钙钛矿太阳电池中光吸收层CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜中碘离子的管理与费米能级调控研究》一文中研究指出近年来由于钙钛矿太阳电池低成本的制备方法与独特的光电特性,例如高的光吸收系数、双极性电荷传输、较长的载流子扩散距离等,引起了大家相当的关注。一般来说,CH_3NH_3PbI_3钙钛矿太阳电池工作机制为n-i-p模式,其中CH_3NH_3PbI_3作为本征层。然而CH_3NH_3PbI_3可以通过改变其前驱液组分碘化铅和甲基碘化铵两者的不同配比,最终实现p型和n型导电类型的转变。在p型和n型这两种不同导电类型的CH_3NH_3PbI_3薄膜中,点缺陷呈现的种类也有所不同。一些理论计算研究表明,由于CH_3NH_3PbI_3薄膜中碘空位这种缺陷形成能较低,从而导致碘空位很容易形成,使得我们最终制备出CH_3NH_3PbI_3薄膜中I:Pb总是小于化学计量比3:1。由于CH_3NH_3PbI_3薄膜中存在碘空位这种缺陷,会在薄膜中形成一些浅能级缺陷,从而就会减少CH_3NH_3PbI_3薄膜中载流子扩散长度和载流子寿命。以及实验中观察到离子迁移现象,会腐蚀金属电极,从而导致钙钛矿太阳电池器件的光电转换效率下降和稳定性变差。因此对于钙钛矿太阳电池中光吸收层CH_3NH_3PbI_3中碘空位的管理和费米能级的调控就显得十分重要。本文中我们提出一个可控措施来引入碘单质分子,也就是将碘单质分子直接溶于反溶剂乙醚溶液中,进而制备出了接近化学计量比的CH_3NH_3PbI_3薄膜,即I:Pb为2.90,实现了CH_3NH_3PbI_3薄膜中碘空位的部分消除。稳态PL谱和时间分辨谱测量表明这种通过添加碘单质分子的处理方式得到的CH_3NH_3PbI_3薄膜具有较少缺陷密度以及较长载流子寿命,最终制备出的钙钛矿太阳电池最优器件效率达到了17.7%;经过了光电子能谱分析发现,经过添加碘单质分子的处理可以有效地消除CH_3NH_3PbI_3薄膜中部分的碘空位缺陷,进而实现了费米能级向下移动120meV实验结果。通过对钙钛矿太阳电池中光吸收层CH_3NH_3PbI_3薄膜中碘空位缺陷进行管理,我们得到的CH_3NH_3PbI_3薄膜具有较少的缺陷,这为我们开发出高效稳定的钙钛矿太阳电池提供了一个实验途径;我们实现了费米能级在CH_3NH_3PbI_3薄膜中的移动,这有助于增加对于CH_3NH_3PbI_3薄膜电学性质的理解,也为今后合理设计出高效的钙钛矿太阳电池器件提供一个启示以及能够扩展其在不同领域的应用,如p-n结以及肖特基结器件。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01)
康磊[2](2018)在《基片正面向下退火制备织构化CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜及其太阳电池应用研究》一文中研究指出钙钛矿太阳电池是一种从染料敏化太阳电池发展而来的新型光伏器件,钙.钛矿这一名称来源于其光吸收层材料CH3NH3PbI3等金属有机卤化物类物质具有典型的钙钛矿型晶体结构。自2009年以来,钙钛矿太阳电池相关研究迅速发展,效率已由最初的3.8%上升到超过23%。这主要是因为CH3NH3PbI3这类材料具有合适的直接带隙,光吸收系数高,光谱吸收范围宽,载流子迁移率高,且具有双极性传输特性等优点。此外,由于其原材料成本低廉、且加工工艺简便,有着极高的市场化潜力。但是,要真正实现市场化应用,依然存在者不少科学问题亟待解决。例如进一步提高器件效率,提升器件稳定性,消除J-V测试中的迟滞现象等。对于钙钛矿太阳电池的优化,其中一个核心就是以CH3NH3PbI3为代表的光吸收层的优化。如何制备高质量的钙钛矿层是很多研究者努力的方向。一步旋涂法是制备CH3NH3PbI3多晶薄膜最常用的方法之一,然而单纯使用一步旋涂法并不能制备出高质量的CH3NH3PbI3多晶薄膜。为此我们在文献调研的基础上提出一种简易的基片正面向下退火方法来制备CH3NH3PbI3多晶薄膜,使制得薄膜晶粒更大,结晶性更好,并且使制得的CH3NH3PbI3多晶薄膜织构化,具有(110)择优取向,且晶界垂直于基片。通过调节前驱体薄膜的热处理温度,可调节CH3NH3PbI3多晶薄膜的织构度。通过此法制得的太阳电池器件有着更高的平均效率与对环境湿度的耐受性,为制备高效稳定的太阳电池提供了技术参考。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-15)
孙璐[3](2018)在《铅掺杂碘化铟多晶薄膜制备及半导体性能分析》一文中研究指出随着科学技术的迅速发展,核技术已经渗透到科技、军事、环境、经济等各个领域中,使得核辐射探测器成了研究重点。而高性能的核辐射探测器材料是做高灵敏探测器的首要条件和影响探测器性能的主要因素。因此对高性能核探测器材料的研究是实现高灵敏度室温核探测器的关键。碘化铟是一种优秀的核辐射探测器半导体材料,目前关于碘化铟的研究主要集中在单晶制备上,很难得到大面积高质量的单晶材料。然而已经有多种半导体晶体材料制备成薄膜,并且取得优异的性能,由此可知薄膜化可以解决单晶生长方面的问题。因此,本文基于薄膜生长和掺杂改性等理论,分别研究厚度和掺杂元素的浓度对碘化铟薄膜性能的影响。首先,阐述了半导体薄膜材料和掺杂半导体薄膜材料的发展和应用,详细讲述了薄膜形成过程、薄膜晶核形成理论、薄膜生长的基本模式和半导体薄膜的制备技术。其次,探索出其薄膜制备过程中温度控制、沉积速率等工艺参数。利用真空蒸发法制备不同厚度的碘化铟多晶薄膜,通过X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜-X射线能量色散谱仪、紫外可见分光光度计、电阻率测量仪等仪器对多晶薄膜的形貌结构、禁带宽度等表征,分析厚度对碘化铟多晶薄膜的影响。最后,探索了两温区气相输运法和水平区熔提纯法对不同浓度的铅掺杂碘化铟多晶进行合成和提纯的具体工艺。利用真空蒸发法制备出不同浓度的铅掺杂碘化铟多晶薄膜,通过多种测试手段对所沉积的铅掺杂碘化铟多晶薄膜的相貌组分、晶格结构及禁带宽度等进行分析。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)
王杨润乾[4](2018)在《PbI_2异质盖板辅助退火制备高品质CH_3NH_3-PbI_3多晶薄膜及其太阳电池应用研究》一文中研究指出CH3NH3PbI3钙钛矿材料在2009年第一次被报道用于染料敏化太阳电池的敏化材料,此后陆续被用于光电探测器、发光二极管、激光器、特别是钙钛矿太阳电池(Perovskite Solar Cell,PSC)等,因为其具有合适的直接带隙、低激子束缚能、长激子寿命和扩散长度、以及,最重要的,双极性载流子迁移率都很高。钙钛矿太阳电池的能量转化效率(Power Conversion Efficiency,PCE)已经从最初的3.8%很快提升至超过22%,因此CH3NH3PbI3钙钛矿太阳电池被视为新一代非常有希望的光伏器件,特别是考虑到它具有造价低、易组装、缺陷相容性好等优点。一般来讲,对于CH3NH3PbI3钙钛矿太阳电池,关键就在于制备高质量的大晶粒、少晶界的CH3NH3PbI3钙钛矿多晶薄膜。很多研究组都为此提出了改良方案,如溶剂工程、激光晶化退火、分步沉积、室温制备等。在所有制备方法中,一步旋涂法是最为常用的。因此,在这里我们提出了一种创新性的方法来对其进行改进从而制备高效的CH3NH3PbI3钙钛矿多晶薄膜--PbI2异质盖板法。在一步旋涂法基础之上(包括在旋涂过程中滴加反溶剂乙醚进行冲洗),创新之处在于退火时,我们将事先准备好的PbI2异质盖板面对面地覆盖于CH3NH3PbI3钙钛矿前驱薄膜上,并在退火~15 min之后将其移除。经过研究我们发现,由此得到的薄膜晶粒尺寸显着增大、晶粒取向(110取向)明显优化,并且载流子输运的效率也得到了显着提升,以此组装的电池的最优效率为17.6%明显优于传统方法得到的效率14.2%。而我们考察其可重复性同样非常好。因此,我们认为在这里提出的PbI2异质盖板法是一种全新的、而且有可行性的方法,而且通过相关分析我们认为这主要是由于残留的溶剂分子在退火过程中的挥发得到了有效抑制。我希望这一工作能对于进一步提升钙钛矿太阳电池的效率提供新的思路,同时有助于理解进一步薄膜退火中的热力学和动力学过程。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-01)
王龙泽[5](2017)在《多晶薄膜微结构及其在能量辅助磁记录中的微磁学研究》一文中研究指出随着计算机技术的发展,数据存储密度按摩尔定律爆发式增长,现在的磁记录技术已经基本达到了1Tb/in2的密度极限。硬盘发展的初期的每个比特(bit)占磁记录介质中数百个颗粒或数百个晶粒的大小,而现在已经发展到每个比特的面积仅占不到10个晶粒。而且薄膜介质的晶粒尺度也有所减小,直径分布更为集中。因此,在磁记录的微磁学研究中,晶粒结构和晶界的参数设定变得越来越重要。本文的一个比较基础的工作就是在微磁学的多晶结构模型中引入了 Voronoi晶粒划分方法,相对于过去的晶粒种子随机生长算法,更符合实际情况中磁记录介质的晶粒结构。基于新的Voronoi多晶介质模型,利于传统的微磁学方法,研究了Co/Pt薄膜介质的磁性参数对于介质磁滞回线的影响,从而找出更适合于磁记录的参数集合,以指明实验制备的努力方向。结果表明薄膜的晶界参数对于磁滞回线的斜率和方形度影响较大,因而适当掺杂改变晶界的性能可以调节薄膜磁性。本组后续的磁记录模拟都使用了 Voronoi结构。为了进一步提高硬盘记录密度,满足日益增长的存储需求,微波辅助磁记录(Microwave assisted magnetic recording,MAMR)和热辅助磁记录(Heat assisted magnetic recording,HAMR)等方案被提出来,这些设计在传统的磁记录系统中加入了辅助写入的微波或激光发射元件。本文利用微磁学方法,对于能量辅助磁记录的材料参数和设计做了一些研究。在Voronoi多晶薄膜模型的基础上,使用本研究组新开发的混合蒙特卡洛(Hybrid monte carlo,HMC)微磁学方法,研究热辅助磁记录中的介质L10-FePt和磁头材料FeCo在不同温度下的磁性性能。在硬磁L10-FePt薄膜模型中,讨论了材料参数,单轴各向异性分布和单晶、多晶基底对薄膜磁性的影响。在软磁FeCo薄膜中,则考虑了立方各向异性的分布,正应变和切应变产生的磁致伸缩能对磁滞回线的影响。在两种模型中,都研究了温度和磁性性能的关系。此外,本文还在本研究组对交换耦合介质(ECC)的双颗粒模型研究基础上,进一步研究了双颗粒模型在微波辅助作用下的翻转性能,并给出了在特定材料参数下最适合辅助磁记录的微波频率。而且发现在两个不同频率的微波场作用下,翻转所需的外场会几乎降为0,对于这一现象也给出了理论上的解释。(本文来源于《清华大学》期刊2017-09-01)
杨松旺,于宇,邵君,李嘉庆,赵庆宝[6](2017)在《钙钛矿多晶薄膜形貌控制、电池性能研究及大面积钙钛矿模组》一文中研究指出在钙钛矿太阳能电池(PSC)中,吸光材料MAPbI_3薄膜的质量是影响电池效率的关键因素。传统的一步溶液旋涂法达到的形核驱动力即过饱和度很低,导致薄膜的制备过程难以调控,且容易制备出表面覆盖差的多孔薄膜,这种薄膜中会发生严重的载流子复合,影响电池效率。我们发现不同过饱和度下的形核过程是影响MAPbI_3薄膜形貌的根本因素,低过饱和度容易诱导二次形核制备多孔薄膜,高过饱和度可以诱导均相形核制备致密薄膜~([1])。通过正己烷诱导的界面析晶方法对均相形核和二次形核的比例进行调控,制备出形貌从多孔到致密连续变化的薄膜;所制备的新型叁层结构薄膜,提高了薄膜的光吸收性能和界面载流子传输性能,将这种薄膜应用到电池中可将效率从15.78%提高到16.93%;设计混合反溶剂,制备了表面粗糙度仅为4.34nm的超平整钙钛矿薄膜,将电池效率进一步提高到17.08%~([2])。在介观型PSC中,钙钛矿在TiO_2介孔层中的充分渗入十分关键。我们开发了一种新型的TiO_2/EC/P123/BCA浆料体系,成功地实现了在16~34 nm和57~73%范围内连续地调控孔径和孔隙率。大孔径促进了钙钛矿在介孔层中的渗透性,增大了TiO_2与钙钛矿的接触面积,避免了界面上离子迁离所导致的电荷累积,有效抑制了正反扫滞后~([3])。在此基础上,为了实现钙钛矿与TiO_2充分的相互渗透,我们进一步制备了MAPbI_3-TiO_2混合前驱体并在低温下共沉积制备MAPbI_3-TiO_2复合薄膜,不需要高温煅烧制备介孔层,有利于电池应用于柔性基底。通过溶解-再结晶过程,获得了下部为MAPbI_3-TiO_2复合结构、上部为纯钙钛矿的独特双层复合薄膜。基于MAPbI_3-TiO_2复合薄膜构筑了一种新型本体异质结(bulk heterojunction,BHJ)PSC~([4])。这种BHJ PSC电池结构能广泛应用于不同钙钛矿沉积工艺和不同电子受体材料,具有一定的普适性。此外,开发了基于碳电极大面积钙钛矿太阳能电池模组,效率达15.6%(有效面积49cm~2),并初步实现组件化应用,成功驱动市售直流风扇。(本文来源于《第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集》期刊2017-05-27)
王瑞雪,张婷,李鲁涛,魏明龙,孟祥申[7](2017)在《NiO_x多晶薄膜的变温电阻开关特性与隧穿机制》一文中研究指出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.(本文来源于《科学通报》期刊2017年11期)
朱卫东[8](2017)在《钙钛矿太阳电池中光吸收层CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜的显微结构与组分调控研究》一文中研究指出钙钦矿太阳电池(Perovskite solar cells)是从染料敏化太阳电池体系中衍生出的一类新型光伏器件,得名源于以CH_3NH_3PbI_3为代表的金属卤化物类光吸收层(Absorption layer)材料具有典型钙钦矿型晶体结构。由于其原材料成本低廉、可溶液加工且工艺简便、能量转换效率(Power conversion efficiency,PCE)提升迅速,近年来得到了研究者的广泛关注。目前,钙钛矿太阳电池的最高认证PCE已达22.1%,其与单晶硅组成迭层太阳电池的PCE高达23.6%,展现出巨大的实际应用潜力。但是,要真正实现市场化应用,其仍面临着来自诸多方面亟待解决的科学问题与技术瓶颈。当前,如何进一步提升器件的PCE、消除或弱化器件电流密度-电压曲线测试中的滞回现象(Current density-voltage hysteresis,J-V hysteresis)、改善器件的稳定性等是材料物理与器件领域所关注的热点问题。研究表明,调控钙钛矿太阳电池光吸收层薄膜的显微结构与组分,进而获得光电子学性质和稳定性均优异的薄膜,是解决上述问题的关键。因此,本论文以CH_3NH_3PbI_3材料为例,借鉴前人在功能薄膜显微结构与组分调控方面的研究经验,提出了系列调控钙钛矿太阳电池光吸收层薄膜表面覆盖度、晶粒尺寸、织构等显微结构与薄膜组分的有效实验方法,为实现高效、稳定钙钛矿太阳电池奠定了系统的实验基础,并提供了可行的技术参考。主要包括如下研究结果:(1)首次将溶剂熏蒸(Solvent fumigation)这一调控有机薄膜覆盖度和结晶性的有效途径引入到金属卤化物钙钛矿薄膜体系中,成功实现了 CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜表面覆盖度的调控。实验中,通过优化溶剂熏蒸次数,将表面呈树枝状、存在大量孔洞的CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜转变为全覆盖、高质量的薄膜。对应介孔钙钛矿太阳电池的性能具有明显提升,其平均PCE为10.25±0.90%,最优值高达11.15%。另外,最优化器件J-V曲线测试中的滞回现象也得到了弱化。器件性能提升的原因主要是溶剂熏蒸处理改善了 CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜表面覆盖度这一重要显微结构,同时使薄膜结晶性增加,进而使得器件的光吸收效率提升、短路路径减小、界面处载流子分离和注入特性得到改善。(2)借鉴后处理CdTe和CuInSe2太阳电池光吸收层薄膜以粗化其晶粒的研究思路,提出了 CH3NH3I 辅助高温退火(CH3NH3I-assisted high-temperature annealing)这一重复性较好的后处理方法。其可明显增加一步旋涂法制得的CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜的晶粒尺寸、消除晶界和晶粒内缺陷,进而使薄膜的缺陷态密度减小、载流子传输和注入特性得到改善。而CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜晶粒粗化的机制为奥斯瓦尔德熟化。最终,可将平面异质结钙钛矿太阳电池的PCE从14.54%提升至16.88%。另外,由于CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜质量提升,使得增加薄膜厚度提升器件的光吸收效率,而不明显加剧载流子的复合成为可能。实验中,通过进一步调节CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜厚度,实现了再现性相对较好的高效平面异质结钙钛矿太阳电池,其最优PCE高达19.24%。(3)首次将功能薄膜制备中常用的面对面覆盖一片同质薄膜的盖板辅助退火(Cap-mediated annealing)方法引入到金属卤化物钙钛矿薄膜体系中,用于调控CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜的生长过程,成功实现了其晶粒尺寸的可控调节。实验结果表明,薄膜晶粒尺寸随盖板薄膜表面粗糙的减小而增大。最优条件下制得的薄膜的晶粒平均尺寸为1.1 μm,且沿[110]择优生长、晶界垂直于基片。同时,薄膜组分化学计量比合适。相应平面异质结钙钛矿太阳电池的平均PCE可由13.83%提升至17.87%,其中器件填充因子(Fill factor,FF)的提升最为显着。(4)在盖板辅助退火方法的基础上,首次提出了一种简易可行的正面向下退火(Face-down annealing)方法,用于制备(110)织构的CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜。实验结果表明,可通过调节前驱薄膜的预热温度实现CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜织构度的可控调节。在40℃的最优温度下制得的织构化薄膜,其晶粒具有结晶性好、排布有序、尺寸在微米级且晶界取向垂直于基片等特征。同时,所有晶粒可贯穿整个薄膜厚度。相应器件的平均PCE由非织构薄膜的13.41%提升至17.11%。最优器件PCE高达18.64%,其J-V曲线测试中的滞回现象也得到了一定程度的弱化,可实现17.22%的稳定PCE输出。另外,最优器件也展现出更好的环境湿度稳定性。分析认为,CH_3NH_3PbI_3薄膜中(110)织构这一特殊的显微结构使其具有优良的载流子传输特性和低的非辐射复合中心密度,进而减小了器件的串联电阻和反向饱和电流密度。(5)借鉴调控无机功能薄膜及纳米材料组分的离子交换途径,利用卤素交换(Halide exchange)方法成功实现了两步旋涂法制得的CH_3NH_3PbI_3多晶薄膜中I-与Br-的交换,使其转变为高质量的CH_3NH_3PbI_3-xBrx多晶薄膜。实验结果表明,随CH3NH3Br溶液浓度的增大,CH_3NH_3PbI_3-xBrx多晶薄膜的Br元素含量呈增加趋势。对应薄膜的晶粒尺寸、禁带宽度和光生载流子寿命也均随之而增加。基于CH_3NH_3PbI_3_xBrx多晶薄膜的介孔钙钛矿太阳电池的光电转换性能具有大幅改善,并依赖于CH3NH3Br溶液浓度。当其为3 mg/mL时,器件具有最优的性能,对应PCE高达14.25%,稳定输出PCE为13.29%。另外,在相对湿度为~40%的空气环境中暴露2周后,基于CH_3NH_3PbI_3-xBrx多晶薄膜器件的PCE能够维持为原来的93%,呈现出较为优异的环境湿度稳定性。基于此,将卤素交换途径拓展用于制备高质量、宽禁带CH_3NH_3PbI_3-xBrx多晶薄膜。实验中,通过可控调节Br-离子交换量,制得了禁带宽度为1.75 eV的CH3NH3PbI2.1uBr0.9多晶薄膜。其具有晶粒尺寸大、晶界垂直于基片、缺陷密度低、表面粗糙度小等优点。基于上述薄膜的平面异质结钙钛矿太阳电池的PCE高达12.67%,并且其J-V曲线测试中的滞回现象较弱。此类薄膜可被用于与硅或Ⅲ-Ⅴ族半导体材料组装迭层器件,进而获得更加高效的太阳电池。(本文来源于《南京大学》期刊2017-04-01)
刘丹丹[9](2017)在《CuCr_(1-x)Mg_xO_2多晶、薄膜的制备及其热电输运性能研究》一文中研究指出铜铁矿结构CuCrO2是一种宽禁带(3.2 eV)层状氧化物,由密排Cu层和CrO6共棱八面体层沿c轴交替堆垛而成,具有本征P型导电和较大的电输运各向异性。Mg2+掺杂能显着提高CuCrO2的电导率,显示出在P型导电材料领域的巨大潜力。但其掺杂机制,特别是掺杂后对输运各向异性的影响需进一步研究。本论文系统研究了CuCr1-xMgxO2(x=0~0.08)多晶的制备和Mg的掺杂效应,并以较佳工艺在平直和倾斜α-Al203(0001)衬底上生长了CuCr1-xMgxO2(x=0~0.08)薄膜。表征了c轴生长的薄膜与衬底的界面间取向关系,测量了倾斜薄膜基于热电各向异性的激光感生电压(LIV)信号,并结合Mg掺杂对薄膜电阻率各向异性ρc/ρab的影响,讨论了LIV效应。.采用固相反应法经11 00℃/1 2h二次烧结制备系列CuCri-xMgx02(x=0~0.08)多晶。当x≤0.03时,Mg主要是固溶在CuCr02晶格中Cr06八面体层的Cr位,随着x增加,载流子浓度升高,电导率提高,且在x=0.03时得到最大的室温电导率为12.24S cm-1,相比CuCrO2电导率提高了 3~4个数量级。当x>0.03时,开始出现较明显的尖晶石相MgCr2O4。ρ-T曲线拟合表明多晶在200-300 K内很好地符合热激活模式,随Mg掺杂量增加,热激活能下降,在x=0.03时得到最小热激活能Ea=0.031eV。Seebeck-T曲线表明当x≤0.03时,随Mg掺杂量增加,Seebeck系数在整个测量温度范围(300K-1000K)内减小;x≥0.03时,随Mg掺杂量的增加各样品的Seebeck系数变化不大,故Mg的饱和固溶度约为x=0.03。电导率和热电势随掺杂的变化是由于掺Mg后Cr3+转变为Cr4+提供更多的空穴载流了.导致的。通过脉冲激光沉积(PLD)方法以工艺,生长:730℃/O2:1Pa/300mJ/4Hz,退火:730℃/2000 Pa/20 min在α-Al2O3(0001)平直和倾斜衬底上制备了CuCri-xMgxO2(x=0~0.08)薄膜。所有薄膜为c轴取向生长,且薄膜外延生长随着倾斜角度增大而变差;在相同名义倾斜角度的衬底上生长的薄膜随Mg掺杂量增大,薄膜沿衬底c轴的外延生长越好,这可能与掺Mg降低材料的表观活化能Q、促进晶粒生长有关。CuCr1-xMgx02(0≤x≤0.08)系列薄膜呈现出半导体输运行为,电阻率随掺杂量x的增加而降低,x=0.08时最低,室温下为0.19Ωcm,薄膜中Mg固溶度增加。在激光能量密度为80 mJ/cm2的照射下,生长在α-Al2O3(0001)15°衬底上CuCr1-xMgxO2(0≤x≤0.08)薄膜中获得的LIV信号,随着Mg掺杂。量的增加LIV信号峰值随之升高,x=0.08时得到的最大电压信号峰值Up约为45mV;c轴倾斜α-Al2O3(0001)衬底上生长的CuCr0.92Mg0.08O2薄膜,在能量密度为80 mJ/cm2激光照射下,5°、10°、15°衬底上的薄膜获得LIV信号的峰值电压和sin(20)呈非常好的线性关系,10°衬底上的薄膜获得的LIV信号,随着激光能量密度的增加,LIV信号峰值升高。Mg掺杂使薄膜具有更大ρc/ρab,在绝缘体中近似的有Aρ/ρ~△S/S(高的ρc/ρab关联高△S),LIV信号峰值正比于△S,因此CuCr0.92Mg0.08O2薄膜有较大的峰值电压Up。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2017-03-01)
谭伟,徐军,王行行,陆文琪[10](2016)在《射频反应磁控溅射制备AlN多晶薄膜及其择优取向研究》一文中研究指出采用RF反应磁控溅射在Si(111)基片上制备了多晶AlN薄膜,研究了工作气压对AlN薄膜晶面择优取向的影响。利用台阶仪、X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)对AlN薄膜的沉积速率、晶体结构、化学结构及成分进行了表征。结果表明:工作气压对AlN薄膜晶面择优取向具有十分显着的影响,当工作气压低于0.6 Pa时,薄膜呈现(002)晶面择优取向;当气压增加到1 Pa时,AlN薄膜呈现(100),(002)混合晶面取向;当工作气压为1.5 Pa时,(002)晶面衍射峰消失,薄膜呈现(100)晶面择优取向。根据分析结果,提出了工作气压对AlN薄膜择优取向的影响机制,其次,在AlN薄膜的FTIR光谱中,Al-N键振动在波数为678 cm-1处有强烈的吸收峰,Al-N振动吸收峰包含A1(TO)模式以及E1(TO)模式,分别位于612,672cm-1附近,A1(TO)模式与E1(TO)模式振动吸收峰的积分面积之比与AlN薄膜的择优取向有关。结果显示FTIR技术可以作为XRD的补充手段,用于表征多晶AlN薄膜的择优取向。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2016年10期)
多晶薄膜论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
钙钛矿太阳电池是一种从染料敏化太阳电池发展而来的新型光伏器件,钙.钛矿这一名称来源于其光吸收层材料CH3NH3PbI3等金属有机卤化物类物质具有典型的钙钛矿型晶体结构。自2009年以来,钙钛矿太阳电池相关研究迅速发展,效率已由最初的3.8%上升到超过23%。这主要是因为CH3NH3PbI3这类材料具有合适的直接带隙,光吸收系数高,光谱吸收范围宽,载流子迁移率高,且具有双极性传输特性等优点。此外,由于其原材料成本低廉、且加工工艺简便,有着极高的市场化潜力。但是,要真正实现市场化应用,依然存在者不少科学问题亟待解决。例如进一步提高器件效率,提升器件稳定性,消除J-V测试中的迟滞现象等。对于钙钛矿太阳电池的优化,其中一个核心就是以CH3NH3PbI3为代表的光吸收层的优化。如何制备高质量的钙钛矿层是很多研究者努力的方向。一步旋涂法是制备CH3NH3PbI3多晶薄膜最常用的方法之一,然而单纯使用一步旋涂法并不能制备出高质量的CH3NH3PbI3多晶薄膜。为此我们在文献调研的基础上提出一种简易的基片正面向下退火方法来制备CH3NH3PbI3多晶薄膜,使制得薄膜晶粒更大,结晶性更好,并且使制得的CH3NH3PbI3多晶薄膜织构化,具有(110)择优取向,且晶界垂直于基片。通过调节前驱体薄膜的热处理温度,可调节CH3NH3PbI3多晶薄膜的织构度。通过此法制得的太阳电池器件有着更高的平均效率与对环境湿度的耐受性,为制备高效稳定的太阳电池提供了技术参考。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多晶薄膜论文参考文献
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