一、半导体异质结构中的极化子理论研究（论文文献综述）
彭晓玲[1]（2021）在《YSZ纳米颗粒降低铌掺杂R-P相STO热导率的研究》文中研究说明氧化物热电材料具有化学稳定性高、无毒、低成本等优点,作为能量转换材料在汽车和制造业的废弃能量收集等领域受到广泛关注。本论文以Ruddlesden-Popper（R-P）相钛酸锶Sr O（Sr Ti O3）n（n=1、2、3、∞）氧化物热电材料为主要研究对象,主要研究了当n=2,3,∞时R-P相钛酸锶系列样品的热电性能。本文使用固相反应法制备了不同含量铌掺杂的R-P相钛酸锶,并在还原气氛中进行高温还原处理,然后选择在ZT值最优的铌掺杂R-P相钛酸锶中掺入低导热钇稳定性氧化锆（YSZ）纳米颗粒,探究YSZ纳米颗粒对铌掺杂R-P相钛酸锶热电性能的影响。当n=∞时,R-P相钛酸锶分子式为Sr Ti O3,首先使用固相反应法制备了n Nb-Sr Ti O3（n为Nb掺杂含量）系列样品,并探究了中高浓度的Nb掺杂和高温还原烧结引入的氧空位对Sr Ti O3块材样品的物相组成和热电性能的影响。实验结果发现当Nb掺杂量为10 at.%时,样品有最优的热电性能,在380 K时ZT值为0.026。在此基础上,在10Nb-Sr Ti O3中掺入低导热YSZ纳米颗粒,结果表明YSZ能够有效的散射声子,进一步明显地降低样品热导率。当YSZ含量为3 wt.%时,3YSZ/10Nb-Sr Ti O3复合样品具有最高ZT值,在380 K时达到0.055。当n=3时,分子式为Sr4Ti3O10,使用固相反应法制备了Nb-Sr4Ti3O10系列陶瓷样品,Nb掺入量为15 at.%的15Nb-Sr4Ti3O10样品具有最优的热电性能,在380 K达到1.49×10-5。然后,研究了YSZ掺入量对15Nb-Sr4Ti3O10样品热电性能的影响。实验结果表明,当YSZ含量为10 wt.%时,复合样品的热导率降低最多,10Nb-Sr4Ti3O10和10YSZ/10Nb-Sr4Ti3O10块材的热导率分别为3.32 W/m·K和1.99 W/m·K,复合材料热导率降低了大约40%。当YSZ含量为1 wt.%时,1YSZ/15Nb-Sr4Ti3O10块材具有最高ZT值,在380 K是达到了0.00026。是纯15Nb-Sr4Ti3O10样品ZT值0.000015的16倍左右。当n=2时,分子式为Sr3Ti2O7,使用固相反应法制备了Nb-Sr3Ti2O7系列陶瓷样品,结果表明,掺Nb量为25 at.%的25Nb-Sr3Ti2O7样品具有最优的热电性能,在380 K达到6.89×10-4。当YSZ含量为10 wt.%时,10YSZ/25Nb-Sr3Ti2O7复合样品的热导率降低最多,25Nb-Sr3Ti2O7和10YSZ/25Nb-Sr3Ti2O7块材的热导率分别为2.34 W/m·K和1.63 W/m·K,复合材料热导率降低了大约30%。但是YSZ的掺入使样品ZT值减小,这是因为YSZ使25Nb-Sr3Ti2O7块材样品的PF值大幅度减小,因此YSZ/25Nb-Sr3Ti2O7系列复合材料的ZT值均小于25Nb-Sr3Ti2O7样品的ZT值,25Nb-Sr3Ti2O7样品在380 K时ZT值为6.89×10-4。
裴梦皎,李雅婷,鲁姱姱,张博睿,王杭之,李昀,施毅[2]（2021）在《“薄膜即是界面，界面即是薄膜”：二维有机半导体晶体的研究进展》文中认为自首次于聚乙炔发现导电现象以来,具有共轭结构的有机半导体材料赖其种类丰富多样、制备工艺简捷低耗、以及优异的机械柔性等特点,在"后硅时代"中有望以先进光电子设备展现其广阔前景,因而多年来备受学界和产业界的瞩目。如何进一步阐明有机半导体中结构和性能之间的关系,探索电荷载流子微观动力学行为,构筑高性能、新功能的有机光电子器件,是当下有机电子学领域的前沿核心问题,也是保证其持续发展的基石。近年来,二维有机半导体晶体材料在秉持高度有序的分子排列与极低的杂质缺陷浓度等优点的同时,更是以"薄膜即是界面、界面即是薄膜"为一帜,克服传统体材料在研究与应用中的瓶颈,为揭示材料构性关系及其中基本物理过程提供了良好的平台,也是实现多样化的新型有机光电子器件的理想材料,有望为微纳电子领域带来新一轮变革。本文从二维有机半导体晶体的制备工艺、电荷载流子微观动力学行为,再到新型器件的光电功能应用等方面,综述了最新研究进展,做出总结和展望,并提出目前面临的挑战及未来研究方向,旨在为进一步深入理论研究,结合有机材料与先进技术,推动有机电子学的发展提供有益帮助。
姜赛[3]（2020）在《基于二维有机半导体晶体界面物理及器件应用的研究》文中进行了进一步梳理自从高掺杂导电聚合物发现以来,有机半导体获得飞速发展。有机半导体分子之间通过弱范德华作用力结合,使其物理、化学性质（如带隙、光学吸收、分子排列等）具有高度可调性,并且具有简单的制备工艺、良好的柔性、优越的电学性能和光学特性等特点。在过去的二十年中,通过优化分子结构,多种功能性有机半导体材料被合成,其性能和稳定性得到显着提升,促进了有机场效应晶体管、有机发光二极管和有机太阳能等器件的应用。随着有机电子和光电子器件功能性的进一步发展,深入理解有机半导体材料的生长机制、器件物理和微观输运动力学显得尤为重要。但是对上述关键问题的研究受制于有机半导体材料的结晶性（晶界和缺陷等）和器件非理想界面（界面陷阱和杂质等）等因素,很难研究有机半导体及其器件本征的载流子微观属性。近年来,有机单晶半导体因为显着减少晶界、陷阱和缺陷的影响,并且具有分子排列长程有序性,成为研究有机半导体器件本征晶体特性与载流子微观行为关系的极佳材料平台。虽然有机体单晶具有优异的迁移率和稳定性,但是在形成电子器件时（场效应晶体管和有机异质结等）,绝缘层/半导体层界面的载流子分布和微观输运不能被准确、直接的探测,金属/半导体界面处载流子注入会存在较大的接触电阻,并且有机层中光生载流子需要很长的扩散距离,这些都将阻碍对器件中界面性问题的本征性研究。本系列工作利用了二维有机晶态薄膜,考虑到它兼具高结晶性、空间限域的载流子分布和输运特性,以及极低的接触电阻,制备了电容器、晶体管和四探针器件,研究了界面接触、载流子分布和输运问题,揭示其内在关联和物理机制。该工作不仅解决了层数可控大面积有机晶态薄膜生长的难题,并将二维有机晶体应用于新型的四探针器件,为准确提取先进电子器件的关键物理参数提供指导价值。对载流子输运微观机制的深入理解将有利于解决有机电子学领域中基础输运的重要科学问题,促进有机电子和光电子学的发展。本文的创新研究成果主要包括以下几个方面:1.首先研究了有机薄膜场效应晶体管中金属/半导体界面接触问题,我们发现经过半导体块体部分的进入电阻（access resistance）严重制约肖特基势垒的计算,并且影响载流子输运的研究。肖特基势垒决定金属/半导体界面的载流子注入,同时,进入电阻在接触电阻（c ontact resistance）中起到主导作用,因此肖特基势垒的计算严重依赖于进入电阻和栅压。当消除了进入电阻效应,本征肖特基势垒表现出与金属功函数弱依赖关系。这项工作深入理解晶体管中接触电阻和肖特基势垒与载流子输运的关系,为进一步优化器件性能和应用提供思路。2.二维有机晶态薄膜可以有效减弱接触效应对有机薄膜器件的影响,我们利用有机分子和衬底的范德华（vd W）相互作用,采用热诱导自组装方法,生长出毫米尺寸高质量的超薄有机晶态薄膜。通过调控热诱导退火温度,实现层数可控。基于双层的场效应晶体管表现出优异的电学性能,其最大迁移率达到12.8 cm2 V-1s-1。此外,我们发现单层晶态薄膜可以充当界面分子模板层,改善异质分子层的结晶性,构建具有良好平衡性的双极输运行为的异质结。该工作展现出高质量的二维有机晶态薄膜用于研究本征载流子微观行为的价值,并且有望实现大规模阵列化有机电子器件。3.虽然很多工作致力于研究有机器件中半导体/绝缘层界面的载流子动力学行为的研究,但是在分子层精度上探究界面处的载流子分布和输运行为,以及两者的内在联系,依旧是一项挑战。我们发现在高质量的二维有机晶态薄膜中,半导体/绝缘层界面处的载流子的分布模式可以通过改变界面极化耦合强度进行严格调控。在高κ的二氧化铪衬底上,载流子主要集中在第一个分子层,而在低κ的二氧化硅衬底上,载流子可以延展到第二层,并且表现出更强的离域性。在此分布基础上,我们进一步验证了增加绝缘层的介电常数,载流子输运维度从非二维到二维的转变。因此,该工作建立起界面载流子分布和输运之间的内在关系,为进一步研究界面载流子输运与绝缘层之间的微观耦合奠定基础。4.由于载流子在高质量分子晶态薄膜中存在空间限域效应,使得在半导体/绝缘层界面处的载流子浓度升高,因此在极化介电层界面上载流子之间的库伦相互作用将不可忽视。我们利用高质量的有机晶态薄膜制备范德堡四探针器件,最小化接触效应和界面非理想因素的影响。我们发现器件的电学性能表现出非理想（非线性转移曲线）特性。Fr?hlich极化子模型可以很好的解释这种非理想特性,并表明在高载流子浓度下,载流子之间的库伦相互作用会使输运的势垒高度增加?ξ?/2,从而导致界面处载流子的输运出现非理想特性。上述四项工作,深入研究了高质量有机晶态薄膜的生长机制、金属/半导体界面的接触效应、半导体/绝缘层界面的载流子分布和输运的内禀耦合关系。为理解有机电子物理机制提供了明确的思路,促进有机器件的性能和稳定性进一步提升。
郑万超[4]（2020）在《BiFeO3基多铁异质结的磁、电特性研究》文中提出BiFeO3是一种单相多铁材料,具有高铁电居里温度、高反铁磁奈尔温度和高剩余铁电极化强度等优点,可以应用于非易失存储器件。本论文利用磁控溅射方法制备了BiFeO3薄膜及其异质结构,系统研究了BiFeO3薄膜的微观结构与磁特性及其异质结构的电输运特性和磁特性。在BiFeO3/LaAlO3异质结构中,随着BiFeO3薄膜厚度增加,BiFeO3薄膜发生了由高应变类四方相→类四方相→倾斜的MC相→中间倾斜相→类菱形相的转变。在17 nm厚的BiFeO3薄膜中,BiFeO3相是高应变类四方相BiFeO3。由于高应变类四方相BiFeO3内非对称Fe O5五面体诱导的自旋倾斜产生净磁矩,BiFeO3薄膜表现出巨大净磁矩。在Pt/Fe/BiFeO3/SrRuO3异质结构中,本论文研究了电阻态转变与电容态转变行为。Pt/Fe/BiFeO3/SrRuO3异质结构的阻变行为与铁电极化调控的BiFeO3/SrRuO3界面附近的耗尽层宽度有关。在负偏压下,其导电机制是Fowler-Nordheim隧穿机制;在正偏压下,其导电机制是空间电荷限制电流机制。Pt/Fe/BiFeO3/SrRuO3异质结构的容变行为与电场调控的铁电畴（数量、畴壁、极化方向）、耗尽层宽度、耗尽层内的载流子浓度分布有关。外加正偏压下,Pt/Fe/BiFeO3/SrRuO3异质结构表现出低电容态;而外加负偏压下,其表现出高电容态。同时,在光照下处于低电容状态的Pt/Fe/BiFeO3/SrRuO3异质结构电容明显增加,而在光照下处于高电容状态的Pt/Fe/BiFeO3/SrRuO3异质结构电容明显减小,这种现象主要与铁电极化调控的BiFeO3/SrRuO3界面附近光生载流子聚集而引起的耗尽层宽度变化有关。此外,本论文还研究了单轴应力对Fe3O4/云母、Fe3O4/BiFeO3/Pt异质结构磁特性的影响。外加单轴压应力下,Fe3O4薄膜的Verwey转变温度提高、饱和磁化强度增加;外加单轴张应力下,Fe3O4薄膜的Verwey转变温度降低、饱和磁化强度增加。这种Verwey转变温度和饱和磁化强度的改变源于单轴应力导致的Fe3O4薄膜内FeA3+和FeB2+离子之间电荷转移。施加单轴应力,Fe3O4/BiFeO3/Pt异质结构的交换偏置效应减弱,物理机制是单轴应力改变了Fe3O4/BiFeO3界面处Fe A-O-Fe BiFeO3的键长和键角,并且减少Fe3O4/BiFeO3界面处Fe3O4内FeA3+离子数量,导致Fe3O4/BiFeO3界面处FeA-O-Fe BiFeO3超交换相互作用减弱。
张德重[5]（2019）在《基于自耗尽效应的异质宽禁带半导体紫外探测器的研究》文中提出高性能紫外探测器在军事、环境、医疗等领域具有广泛应用。随着半导体材料与器件的制备工艺不断进步,宽禁带半导体紫外探测器目前已成为紫外探测技术领域的研究热点。宽禁带材料自身不吸收可见光,能够有效弥补基于Si、GaAs等窄带隙半导体紫外探测器需要配合滤光设备进行工作的劣势,而且宽禁带材料种类众多,尤其包括多种氧化物材料如ZnO、TiO2、Ga2O3、NiO等,这些材料性质稳定,制备方法多样且成本低,具有重要的研究意义。但宽禁带材料的一些固有不足如载流子迁移率低、激子寿命短,以及氧化物材料体内陷阱和缺陷多等,导致了器件暗电流较高,响应度偏低等问题。随着科技的发展,各应用领域对紫外光电探测器性能参数的要求不断提高,包括具有更高的光电流、更低的暗电流和更快的响应/恢复速度等。其中,降低器件的暗电流极为重要,可以有助于提高器件的信噪比和探测灵敏度,降低光强检测下限,使器件具有更广阔的应用前景。为了抑制器件暗电流,利用耗尽效应被证明是一种合理、有效的方法。本论文围绕光电导型异质复合材料及器件的制备,通过引入多子自耗尽效应等机制来改善器件暗电流等各方面性能,主要开展了以下研究工作:首先设计并制备了一种基于暗态自耗尽效应的TiO2/NiO PN异质复合薄膜紫外探测器,其中TiO2薄膜通过溶胶-凝胶法制备,NiO薄膜和器件的Ni/Au合金电极通过一种独特的氧化法同时制备。与基于单一薄膜材料的器件相比,异质复合薄膜器件的暗电流和噪声得到明显降低。在暗态下,PN异质结构产生的自耗尽效应使复合薄膜几乎全部处于耗尽区,复合材料体内的多子浓度被有效降低,器件表现为高阻值状态,在6 V偏压下的暗电流仅为0.033 nA,比单一薄膜器件低了两个数量级。当器件处于紫外光照下时,由于光生载流子的分离与积累,异质结构界面附近的内建电场被平衡,自耗尽效应被抵消,复合材料回到高电导率状态,使器件具有充足的光响应,最终器件的探测灵敏度达到了1.56×1014 Jones。器件的优化过程以及自耗尽效应的详细分析在本论文第二章中给出。本论文在第三章中对ZnO基紫外探测器展开一系列研究。由于ZnO材料激子结合能较高,表面缺陷多,导致ZnO器件的光响应不足且暗电流较大。本论文通过在ZnO薄膜材料中引入局部异质结构产生自耗尽效应等机制,来改善器件各方面性能。首先通过溶液法制备了一种无需退火的N型ZnO纳米颗粒材料,然后在成膜过程中分别引入不同的P型材料,在混合薄膜中均匀分布并形成局部异质结构。在暗态下,异质结构内产生的多子耗尽区有效降低ZnO中的电子浓度,使整个薄膜的传输电子能力下降,从而降低了器件的暗电流。在紫外光照下,局部异质结构中产生的激子会在内建电场的作用下更快、更有效地分离,减小ZnO体内激子直接复合几率,从而降低电荷损失。在一定光强下,自耗尽效应将被完全抵消,异质材料器件展现出更高的光响应。在本论文的第四章中,首先通过水热法在FTO玻璃衬底表面制备了N型TiO2一维纳米线阵列,然后通过静态沉积、动态溶剂清洗等实验手段,将P型有机宽禁带材料N,N’-二（萘-2-基）-N,N’-二（苯基）联苯-4,4’-二胺（NPB）填充于纳米线阵列的间隙中,并制备了基于该有机/无机杂化的异质一维光电导型器件。对于多数一维宽禁带氧化物材料,其特殊的纳米结构可使载流子的传输更高效,有助于获得更高的光响应和更快的响应/恢复速度。但是由于一维氧化物材料普遍含有大量缺陷,使材料体内多子浓度较高,导致器件的暗电流较大。本论文通过构建TiO2/NPB异质复合结构,在暗态下产生多子自耗尽效应,有效降低TiO2体内的自由电子浓度,从而降低器件暗电流。在紫外光照下,TiO2/NPB异质结构中产生的激子将在内建电场的作用下发生分离,更多的光生电子流向TiO2,同时内建电场被平衡,自耗尽效应被抵消,从而保证TiO2纳米线具有较高的光电导。最终使器件在暗态和紫外光照下的各方面性能均得到有效改善。本论文研制了多种复合材料光电导型紫外探测器,通过形成异质结构产生多子自耗尽效应等机制,有效改善器件在暗态及紫外光照下的各方面性能,器件的暗电流、响应度、探测灵敏度等性能参数均有所提升。本论文为宽禁带半导体紫外光电探测器的材料选择,结构设计,以及器件工作机理分析等方面提供了有价值的参考。
张骥[6]（2019）在《几种钙钛矿氧化物薄膜、超晶格的电、磁性质研究》文中认为钙钛矿氧化物是非常庞大的材料体系,不仅具有丰富的物理性质,例如铁电性、铁磁性、热释电、超导、催化等,而且在自旋电子器件、信息存储等领域具有广阔的应用前景,因而一直以来都是材料科学和凝聚态物理等领域的研究热点。近三十年来,随着脉冲激光沉积（Plused Laser Deposition,PLD）、分子束外延（Molecular Beam Epitaxy,MBE）等薄膜制备技术的迅速发展,钙钦矿氧化物薄膜中由于晶格、轨道、电荷、自旋等多种自由度之间相互竞争和耦合而导致了诸多新奇的物理现象,例如界面二维电子气、高温超导等,这进一步激发了人们对于钙钛矿氧化物薄膜的研究兴趣。基于此,本论文工作中制备了 Sr2CrWO6单层膜、SrRu03/CaRu03超晶格和LaMn03:Ni0纳米复合薄膜三种不同结构类型的薄膜,系统地研究了它们的晶体结构、电输运性质和磁性,主要内容如下:1、利用PLD技术制备了厚度为12nm、24nm和48nm的Sr2CrW06（SCWO）双钙钛矿氧化物薄膜。第一性原理计算表明,SCWO是一种半金属（half-metal）材料,具有较高的自旋极化率,总的自旋磁矩为2.0μB/f.u.。10K时的磁滞回线（M-H）表明高真空下制备的SCWO薄膜具有亚铁磁性,但饱和磁矩低于理论计算值,这是由于其中氧空位和反位缺陷的影响;电阻率-温度（ρ-T）曲线表明,SCWO具有可比拟金属材料的优异的金属性,其中,12nm的SCWO薄膜在2K和300K时的电阻率分别为4.9×10-11Ω·m和9.5×10-7Ω·m;同时,SCWO薄膜具有较高的载流子浓度和迁移率,其中,12 nm的SCWO薄膜在2 K和300 K时的载流子浓度和迁移率分别为2.25×1028m-3和56×104cm2·V-1·s-1;此外还发现SCWO薄膜在低温下表现出巨大的正磁电阻效应,12nm、24nm和48nm的SCWO薄膜在2 K、7 T下正磁电阻数值分别达到17200%、2060%、1185%。在排除一些可能的影响因素（例如氧空位等）之后,SCWO薄膜中巨大的正磁电阻效应可能来源于其中较高载流子浓度和迁移率,而外加磁场抑制了 SCWO薄膜中的长程反铁磁耦合,使其转变为短程的自旋无序的团簇,从而增强了电子散射,增大了电阻率,导致了巨大的正磁电阻效应。2、利用 PLD 技术制备了 6、10 和 15 个周期的 SrRu03/CaRuO3（SRO/CRO）超晶格,XRD和倒空间（RSM）沏试结果表明,超晶格薄膜是沿着c轴外延生长的。TEM测试结果表明,SRO/CRO超晶格具有层状的结构,且具有优异的外延性和相干的界面;面外零磁场冷却（ZFC）和加磁场冷却（FC）的磁化曲线表明,SRO/CRO超晶格在低温下表现出类自旋玻璃态的行为,同时,10K时的面外M-H回线呈现出“收腰”的现象,均来源于SRO/CRO超晶格中铁磁和反铁磁竞争,而反铁磁又来源于压应力作用下,CaRu03层中的Ru06八面体畸变;ρ-T曲线表征表明,SRO/CRO超晶格呈现出金属-半导体转变,低温下的导电机制来源于二维弱局域化效应。3、利用 PLD 技术制备了（1-x）LaMn03:xNiO（LMO:xNiO）薄膜,XRD 和 RSM测试结果表明,薄膜是LMO和NiO两相复合的;TEM测试结果表明,LMO和NiO形成了具有三维界面的0-3型纳米复合结构;M-H磁滞回线和ZFC-FC曲线表明,LMO:NiO纳米复合薄膜具有铁磁性,且随着NiO含量的增加而增强;而ρ-T曲线表明,LMO:NiO纳米复合薄膜具有优异的绝缘性,且随着NiO含量的增加而增强,因此,0.5LMO:0.5NiO纳米复合薄膜具有较好的铁磁绝缘性。同时,LMO:NiO纳米复合薄膜还表现出较强的交换偏置效应,这主要来源于LMO和NiO界面处的铁磁、反铁磁耦合效应。X射线吸收谱（XAS）测试和第一性原理计算证明了 LMO:NiO纳米复合薄膜中存在电荷转移现象,即电子由Mn离子转移至Ni离子。
段进才[7]（2019）在《二维三元CaTe2O5的气相合成及其光电性质研究》文中研究指明二维材料具有超薄结构,使热量、载流子、声子输运等被限制在二维平面内,表现出一系列新奇的物理化学现象。二维三元材料相对于二元或一元的二维材料而言,由于第三种元素的加入使得化学计量比以及晶格结构发生改变,被赋予了性质调控的新自由度,展现出新颖而独特的化学和物理特性,在电子学、光电子学、生物传感器和催化等领域中有着广阔的应用前景。ε-CaTe2O5是一种间接带隙为3.3 eV的半导体材料,拥有低对称性的单斜结构,其光学和电学的各向异性是极具潜力的研究方向,但是目前二维ε-CaTe2O5的合成仍然是一个巨大的难题。本文主要就ε-CaTe2O5纳米片的可控合成、各向异性开展了研究,主要研究工作如下:（1）利用化学气相沉积的方法,采用Te粉作为固态前驱体,以钠钙玻璃作为吸附衬底首次制备出高结晶性超薄ε-CaTe2O5纳米片,厚度低达7.4 nm,通过调节温度等参数,实现了高质量ε-CaTe2O5纳米片的可控合成。（2）理论计算结果表明ε-CaTe2O5的能带结构具有强烈的各向异性,并且沿着a、b和c轴的能带结构对应变的依赖关系不同。拉曼光谱显示ε-CaTe2O5纳米片具有很强的面内各向异性,位于124 cm-1的拉曼峰峰位随温度线性降低,具有较大的一阶线性温度系数。（3）低温电输运测试显示ε-CaTe2O5在130 K附近会发生金属-半导体/绝缘体转变,温度高于130 K时,电导率的温度依赖特性可以通过小极化子理论进行解释。
王聪[8]（2019）在《有机场效应晶体管中电子过程的理论研究和原位拉曼光谱的表征》文中提出有机半导体在实现低成本和柔性电子器件方面具有很大的前景,但现在仍然缺乏能够有效地描述有机半导体中电荷传输的理论。目前在有机半导体材料和器件的研究当中,主要借鉴了无机半导体中的能带概念,用分子轨道理论中能级的概念来解释实验现象并进行器件结构的设计。但无论是在微观的分子结构、界面效应、载流子传输过程还是宏观的介电常数、迁移率方面,有机半导体与无机材料都有很大的差异。另一方面由于分子微观结构不均匀和界面效应复杂,宏观的器件性能往往与材料表征结果差别巨大,但常规的衍射和显微技术难以直接研究在分子尺度上的电荷注入和传输,表观的电荷输运特性测试也无法追踪器件的稳健性。因此,开发一种能够直观可视地观察有机半导体中载流子动力学过程的新型表征方法对于更深入地理解真实器件的物理本质和表征材料的光电性质至关重要。我们将拉曼光谱表征与有机场效应晶体管的电学测试结合,分别用常规静态拉曼、共振拉曼和表面增强拉曼分别实现了晶体管沟道中电势分布的可视化和器件工作状态的追踪,并探讨了该方法的物理原理和普适性。本论文的工作主要包括以下四个方面:1.研究了电场极化作用下并五苯常规拉曼对电压的响应,并利用拉曼强度对器件工作电压的响应定性地观察了晶体管沟道中的电势分布。发现由于电压调控分子能级引起振动耦合的变化导致并五苯的共振拉曼强度对电压具有高度灵敏的响应,并利用这种响应对沟道进行原位共振拉曼成像间接地观察到了沟道的夹断点。2.通过实验结合理论计算研究了银基底表面并五苯的表面增强拉曼散射机理,发现银纳米粒子向并五苯的电荷转移激发是引起拉曼增强的主要因素。实验和计算都发现,在外电压下金属费米能级或分子轨道能级发生改变将引起拉曼强度的显着变化,因此表面增强拉曼散射同样对外电压具有高灵敏的响应。3.利用表面增强拉曼散射对电压的响应,将银纳米粒子引入并五苯薄膜中并进行原位拉曼成像,从二维SERS成像截面中观察到了沟道夹断点,且根据夹断长度计算得到的器件阈值电压和直接电学测试的结果非常接近。银纳米粒子具有明显的电荷存储效应,从原位SERS光谱中峰位和强度的变化中可以追踪电荷存储释放过程。通过改变银纳米粒子在活性层中的深度进一步探测了垂直于沟道方向的电势分布,实现了晶体管沟道电势和载流子浓度的三维分布可视化。4.研究了金、银基底分别与苝酰亚胺和并五苯结合时拉曼散射对电压的响应,总结了实现电压敏感的表面增强拉曼散射需要满足的能级要求和SERS基底的选择原则。发现了本体异质结中拉曼散射也受到器件工作电压的调控,其机理可能与光生局域电荷相关。
赵瓛[9]（2017）在《盘状分子的取向、光电性能及其器件应用的初步探索》文中进行了进一步梳理大环盘状液晶分子材料多由较大的芳香中心核组成,并具有一定的自组装和分子取向倾向,获得分子取向的盘状液晶材料,往往具有优异的光电物理特性,其高度各向异性的结构可使其在一定方向上的性能得以优化,从而获得高的载流子迁移率、长的激子扩散长度。尤其是其结构缺陷的自我修复能力,可使得其优异的性能保持高度的稳定性,令人瞩目。因而被认为是极具潜力的、新一代的有机光电子材料。本论文围绕一系列新型盘状液晶有机材料在光电子器件中的应用,特别是太阳能电池领域的应用,展开了一系列的基础研究,具体研究内容包括如下几个方面:1.本论文首先研究了如何采用盘状液晶材料,制备具有垂面（homeotropic or face-on）分子取向的薄膜。鉴于常规盘状液晶垂面分子取向结构的获得均采用将盘状液晶材料灌注入标准液晶盒的方式,但是此方法显然不适用于逐层构造的光电子器件的制作。本论文将探索在单一基片表面制备可应用的大面积分子垂面取向的方法。虽然在液晶盒中获得垂面分子取向的报道很多,迄今为止,能在单一基片表面上获得 面积垂面分子取向的材料却寥寥无几,这为其在光电子器件中的应用带了巨大的挑战。本论文结合偏光显微镜和X射线衍射实验技术,研究了一系列盘状液晶材料的分子取向。重点研究了具有电双极性的盘状液晶苯并菲SK-75和电子传输性能的蒽醌类盘状液晶AQ6两种新材料的分子取向特性。本研究第一次尝试通过温度调控的方法,实现了 SK-75和AQ6在单一衬底表面上的大面积、稳定、均匀、六方对称高度有序的垂面分子取向,并测得其结构参数。对比H4TP、H5TP、TPT-BAE较为熟悉的盘状液晶材料的分子取向发现,分子结构,尤其是柔性侧链的结构是影响苯并菲类盘状液晶材料取向的关键因素,同时还需选择适当的温控条件,才能获得较好的分子取向。本研究还在上述温度调控垂面分子取向的基础上上,进一步引入掺杂诱导辅助的方法研究取向效果。实现了给受体复合体系oo-CuPc:AQ6以及同质复合体系H4TP:SK-75的诱导分子取向调控。2.以苯并菲TPT-BAE和蒽醌AQ6盘状液晶材料为代表,研究了分子取向对光物理特性及载流子迁移率的影响。木论文创新性的采用与实际有机光电子器件制备方法一致的逐层生长法,通过温度调控在衬底表面上实现了苯并菲TPT-BAE及蒽醌AQ6盘状分子垂面取向,构建了接近实际应用的器件结构,并分别对两种分子取向薄膜的光电性能展开了研究,最后展开了初步光伏器件制备的尝试。研究发现,短波长的吸收光谱与盘状分子的取向密切相关。分子垂面取向后,TPT-BAE及蒽醌AQ6在短波段的紫外吸收显着增强;TPT-BAE薄膜材料呈双极性载流子（空穴和电子）迁移,垂面取向使得薄膜的空穴和电子迁移率均获得近三个数量级的提高,分别达到6.25×10-2和4.28×10-2cm2V-1s-1,接近目前已知的苯并菲类盘状液晶双极性载流子迁移率的最大值。这是首次尝试采用飞行时间法研究在单一衬底上垂面取向生长的盘状液晶的载流子传输特性。率先报道了具有分子取向的新型蒽醌类盘状液晶材料的电子传输特性。采用逐层生长法,构建了基于蒽醌AQ6在单一衬底上生长的垂面分子取向薄膜,研究发现,分子取向的蒽醌AQ6薄膜在紫外短波段光吸收显着增强,有效地提高了吸收截面;通过构造唯电子器件,并用空间电荷限制电流（SCLC）方法研究薄膜的载流子迁移率,分子取向后的电子迁移率可提高两个数量级,达到1.2×10-2 cm2V-1-s-1。采用在单一基片上生长的垂面取向结构研究电子传输盘状液晶的载流子传输特性,在国际上尚属首例。3.采用n型蒽醌AQ6盘状液晶为受体材料,研究了其与给体聚合物制备本体异质结太阳能电池的可行性。研究首次尝试将蒽醌AQ6分别与p型给体材料MEH-PPV、P3HT共混,制备了相应的本体异质结太阳能电池器件,探索将AQ6作为受体材料应用于聚合物太阳能电池的可行性。研究发现,AQ6与MEH-PPV之间由于存在分子间相互作用,不能有效地产生光伏响应,推测发生了分子间电荷转移,使得该组合不能成为有效的给受体组合;而AQ6与P3HT之间的相互作用较小,该组合可以产生光伏输出,这说明蒽醌类盘状液晶材料可以作为受体应用于有机聚合物本体异质结太阳能电池器件中。4.以盘状大分子金属酞菁作为有机层与非晶硅杂化的结构非晶硅与有机材料的复合或杂化结构的研究极其稀少,本论文第一次创新性地采用非晶硅与盘状大分子金属酞菁的简单复合结构,并制备了太阳能电池,研究该结构的光伏响应特性。研究发现,非晶硅/金属酞菁可以获得光伏输出,器件的光伏性能与金属酞菁层的厚度密切相关;光电流的贡献主要来自于非晶硅层。分析表明,金属酞菁层与非晶硅层之间不平衡的载流子传输能力限制了载流子的传输和收集效率,这为以后杂化器件的结构和性能优化提供了新的方向。全文共图53幅,表8个,参考文献277篇。
息剑峰[10]（2017）在《钙钛矿氧化物低维结构光电特性与载流子动力学过程研究》文中进行了进一步梳理钙钛矿氧化物中的晶格、电子、轨道以及自旋等各种自由度之间由于强关联电子体系存在着强烈的耦合作用产生了非常丰富的物理特性,如介电、光电、压电、铁电、热电、高温超导、庞磁电阻、金属绝缘体相变和光学非线性等。特别是由于钙钛矿氧化物的低维结构能与传统的半导体工艺相匹配,有利于制造新型的微型化、集成化器件,所以在光伏器件、信息存储、高温超导和铁电记忆等方面有着很大的应用价值。研究钙钛矿氧化物低维结构的物理特性对解释强关联电子体系的物理机制具有重要意义。本论文主要研究了钙钛矿氧化物低维结构的光电特性,深入分析了钙钛矿氧化物低维结构中的光电效应,对光电效应中光作用区域的内在机理提出了新的解释。研究了部分光照对于钙钛矿氧化物整体光电效应的影响,并且探究了其中的光生载流子动力学运动的过程。针对钙钛矿氧化物低维结构独特的电子结构,研究了温度、磁场等因素对于钙钛矿氧化物低维结构光电特性的影响,并发现了钙钛矿氧化物低维结构中的界面效应对于其光电效应的量子效率有着增强作用,极大的拓展钙钛矿氧化物的应用前景。主要研究成果如下:（1）深入研究了部分区域光激发对于SrTiO3单晶整体的导电状态和内部载流子生成与分布的影响。发现光电效应在SrTiO3单晶中产生的是一个整体效应,无论SrTiO3单晶所受光照区域的大小,它都作为一个整体参与到光电效应中,光生载流子在电场作用下在SrTiO3单晶中自由移动,就像在导体中一样。区域光激发斜切SrTiO3单晶不仅可以产生光电压,还可以产生光电流。光照区域中光生电压的强度取决于入射激光的能量密度、光照区域内晶格台阶的数目和SrTiO3单晶的斜切角度。非光照区域中光生电压强度取决于非光照区域边缘光照区的光生电压强度和非光照区中光生载流子扩散传播距离。发现光电效应测试电路中的接地点对于SrTiO3单晶中的电势分布有着重要影响。（2）利用脉冲激光沉积技术制备了La2/3Ca1/3MnO3-δ薄膜,研究了La2/3Ca1/3MnO3-δ薄膜受不同波长激光照射时在不同温度下的光致电阻效应。由于氧空位的影响,在La2/3Ca1/3MnO3-δ薄膜中发现了很高的光致电阻变化率。在室温下,La2/3Ca1/3MnO3-δ薄膜对于808 nm激光的光电响应度强于532 nm激光。激光能量和偏流大小是影响La2/3Ca1/3MnO3-δ薄膜光致电阻变化的重要因素,在固定激光能量下La2/3Ca1/3MnO3-δ薄膜的光致电阻变化率是相同。La2/3Ca1/3MnO3-δ薄膜的光致电阻变化率随着温度的下降逐渐上升。（3）研究了多铁钙钛矿氧化物BiFeO3制备的BiFeO3/Si异质结中的光致磁阻变化和磁场调制的光电效应,发现了BiFeO3/Si异质结中存在着铁电光伏效应,不同波长的激光对于BiFeO3/Si异质结的磁阻变化率影响不同。1064 nm波长激光对BiFeO3/Si异质结的磁阻变化率的影响高于532 nm激光。磁场对于激光照射BiFeO3/Si异质结的瞬态光伏效应有着调制作用,BiFeO3/Si异质结的瞬态光生伏特的大小随着磁场强度的增加先增大后减小,瞬态光生伏特效应的响应时间随着磁场的变化保持不变。磁场对于激光照射BiFeO3/Si异质结的开路光电压和短路光电流有着明显的调制作用。当1064 nm激光照射BiFeO3/Si异质结时,光电压和光电流受磁场影响更容易饱和。（4）在SrTiO3单晶基底上使用脉冲激光沉积技术制备了不同周期的（LaAlO3/SrTiO3）n超晶格,研究了LaAlO3/SrTiO3超晶格样品中LaAlO3/SrTiO3界面对样品光电效应量子效率的影响。发现了光电效应在LaAlO3/SrTiO3样品中同样是一个整体效应。无论样品所受光照区域的大小,LaAlO3/SrTiO3样品都作为一个整体参与到光电效应中。由于界面效应的影响,照射LaAlO3/SrTiO3样品界面位置时的光电效应量子效率远高于照射LaAlO3/SrTiO3样品膜面位置的光电效应量子效率。利用偏压可以进一步调制照射LaAlO3/SrTiO3样品界面位置时的光电效应量子效率,提高界面效应对光电效应量子效率的提升效果。
二、半导体异质结构中的极化子理论研究（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、半导体异质结构中的极化子理论研究（论文提纲范文）
（1）YSZ纳米颗粒降低铌掺杂R-P相STO热导率的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 Ruddlesden-Popper相钛酸锶热电材料研究进展 |
| 1.2.1 Ruddlesden-Popper相钛酸锶热电材料的晶体结构 |
| 1.2.2 R-P相钛酸锶的研究现状 |
| 1.2.3 提高R-P相钛酸锶块材热电性能的方式 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 2 实验方法和仪器设备 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 块材样品的制备 |
| 2.1.2 R-P相 Sr_(n+1)Ti_nO_(3n+1)块材的高温还原处理 |
| 2.2 样品性能表征分析 |
| 2.3 热电性能测试系统 |
| 3 YSZ纳米颗粒掺入Nb-SrTiO_3陶瓷块材的热电性能 |
| 3.1 YSZ纳米颗粒掺入铌掺杂SrTiO_3块材的制备 |
| 3.1.1 Nb-SrTiO_3块材样品的制备 |
| 3.1.2 YSZ纳米颗粒掺入10Nb-SrTiO_3块材的制备 |
| 3.2 Nb-SrTi O_3陶瓷块材的热电性能 |
| 3.2.1 Nb-SrTiO_3块材的物相成分和晶体结构分析 |
| 3.2.2 Nb-SrTiO_3块材热电性能 |
| 3.3 YSZ纳米颗粒掺入10Nb-SrTiO_3陶瓷块材的热电性能 |
| 3.3.1 YSZ掺入10Nb-SrTiO_3块材的物相成分和晶体结构分析 |
| 3.3.2 YSZ掺入10Nb-SrTiO_3块材的热电性能 |
| 3.4 小结 |
| 4 YSZ纳米颗粒掺入Nb-Sr_4Ti_3O_(10)陶瓷块材的热电性能 |
| 4.1 YSZ纳米颗粒掺入Nb-Sr_4Ti_3O_(10)块材的制备 |
| 4.1.1 Nb-Sr_4Ti_3O_(10)块材样品的制备 |
| 4.1.2 YSZ纳米颗粒掺入15Nb-Sr_4Ti_3O_(10)块材的制备 |
| 4.2 Nb-Sr_4Ti_3O_(10)陶瓷块材的热电性能 |
| 4.2.1 Nb-Sr_4Ti_3O_(10)块材的物相成分和晶体结构分析 |
| 4.2.2 Nb-Sr_4Ti_3O_(10)块材热电性能 |
| 4.3 YSZ纳米颗粒掺入15Nb-Sr_4Ti_3O_(10)陶瓷块材的热电性能 |
| 4.3.1 YSZ掺入15Nb-Sr_4Ti_3O_(10)块材的物相成分和晶体结构分析 |
| 4.3.2 YSZ掺入15Nb-Sr_4Ti_3O_(10)块材的热电性能 |
| 4.4 小结 |
| 5 YSZ纳米颗粒掺入Nb-Sr_3Ti_2O_7陶瓷块材的热电性能 |
| 5.1 YSZ纳米颗粒掺入Nb-Sr_3Ti_2O_7块材的制备 |
| 5.1.1 Nb-Sr_3Ti_2O_7块材的制备 |
| 5.1.2 YSZ纳米颗粒掺入25Nb-Sr_3Ti_2O_7块材的制备 |
| 5.2 Nb-Sr_3Ti_2O_7陶瓷块材的热电性能 |
| 5.2.1 Nb-Sr_3Ti_2O_7块材的物相成分和晶体结构分析 |
| 5.2.2 Nb-Sr_3Ti_2O_7块材热电性能 |
| 5.3 YSZ纳米颗粒掺入25Nb-Sr_3Ti_2O_7陶瓷块材的热电性能 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 文献 |
| 致谢 |
（2）“薄膜即是界面，界面即是薄膜”：二维有机半导体晶体的研究进展（论文提纲范文）
| I.引言 |
| II.二维有机半导体的制备工艺 |
| III.二维有机半导体中电荷载流子微观动力学行为 |
| A.有有机半导体中的载流子 |
| B.载载流子输运理论 |
| C.二二维体系下的载流子输运 |
| IV.二维有机半导体的功能应用 |
| A.晶晶体管及其阵列 |
| B.气气体传感器 |
| C.铁铁电存储器 |
| D.光光电探测器 |
| E.神神经形态及仿生应用 |
| V.总结与展望 |
| 附录 |
| A.载载流子迁移率的测量 |
| B.有有机场效应晶体管中接触电阻的测量 |
| C.缩略语 |
| 参考文献 |
（3）基于二维有机半导体晶体界面物理及器件应用的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机半导体 |
| 1.1.1 有机小分子半导体材料 |
| 1.1.2 有机半导体层的制备方法 |
| 1.2 金属-氧化物-有机半导体器件 |
| 1.3 有机场效应晶体管器件 |
| 1.4 载流子迁移率四探针测量方法 |
| 1.4.1 栅控四探针测量方法 |
| 1.4.2 广义栅控四探针测量方法 |
| 1.4.3 范德堡四探针测量方法 |
| 1.5 有机半导体器件界面 |
| 1.5.1 电极/半导体界面 |
| 1.5.2 半导体/介电层界面 |
| 1.6 选题意义和论文结构 |
| 1.7 参考文献 |
| 第二章 有机场效应晶体管中接触电阻和肖特基势垒的影响 |
| 2.1 实验方法与表征 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.3 总结 |
| 2.4 参考文献 |
| 第三章 二维有机半导体晶体的可控生长和器件应用 |
| 3.1 实验方法与表征 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.3 总结 |
| 3.4 参考文献 |
| 第四章 二维有机半导体晶体中载流子分布和输运关系 |
| 4.1 实验方法与表征 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.3 总结 |
| 4.4 参考文献 |
| 第五章 二维有机半导体晶体中载流子库伦相互作用对输运的影响 |
| 5.1 实验方法与表征 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.3 总结 |
| 5.4 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 攻读博士学位期间发表论文及专利 |
| 致谢 |
| 附录A 肖特基势垒 |
| 附录B 极化子半径计算 |
（4）BiFeO3基多铁异质结的磁、电特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 综述 |
| 1.1多铁材料BiFeO_3 |
| 1.1.1 BiFeO_3的基本结构 |
| 1.1.2 BiFeO_3的铁电特性 |
| 1.1.3 BiFeO_3的磁特性 |
| 1.1.4 BiFeO_3的光电特性 |
| 1.2 BiFeO_3基多铁异质结构 |
| 1.2.1 反尖晶石铁氧体Fe_3O_4 |
| 1.2.2 BiFeO_3基多铁异质结构的交换偏置效应 |
| 1.2.3 BiFeO_3基多铁异质结构的输运特性 |
| 1.3 本论文的工作 |
| 第2章 样品制备、结构表征与物性测量 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 磁控溅射法 |
| 2.1.2 薄膜的制备 |
| 2.2 结构表征 |
| 2.2.1 表面形貌测量仪 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 原子力显微镜 |
| 2.2.4 X射线衍射仪 |
| 2.2.5 透射电子显微镜 |
| 2.2.6 X射线吸收谱 |
| 2.3 物性测量 |
| 2.3.1 压电力显微镜 |
| 2.3.2 开尔文探针力显微镜 |
| 2.3.3 X射线磁圆二色谱 |
| 2.3.4 超导量子干涉仪 |
| 2.3.5 Keithley 2400 多功能源表 |
| 2.3.6 HIOKI IM3536 LCR测试仪 |
| 第3章 BiFeO_3薄膜的相转变及磁性 |
| 3.1 BiFeO_3薄膜的结构 |
| 3.2 应力对BiFeO_3薄膜内Fe 3d轨道态和磁性的调控 |
| 3.2.1 应力对BiFeO_3薄膜内Fe 3d轨道态的调控 |
| 3.2.2 应力对BiFeO_3薄膜磁性的调控 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 Pt/Fe/Bi FeO_3/SrRuO_3异质结构的输运特性 |
| 4.1 Pt/Fe/BiFeO_3/SrRuO_3异质结构的结构及铁电特性 |
| 4.2 Pt/Fe/BiFeO_3/SrRuO_3异质结构的阻变效应 |
| 4.2.1 Pt/Fe/BiFeO_3/SrRuO_3异质结构的I–V曲线 |
| 4.2.2 Pt/Fe/BiFeO_3/SrRuO_3异质结构的导电机制 |
| 4.2.3 Pt/Fe/BiFeO_3/SrRuO_3异质结构的非易失存储性能 |
| 4.3 Pt/Fe/BiFeO_3/SrRuO_3异质结构的容变效应 |
| 4.3.1 Pt/Fe/BiFeO_3/SrRuO_3异质结构的C–V曲线 |
| 4.3.2 Pt/Fe/BiFeO_3/SrRuO_3异质结构的光伏电容特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 应力对Fe_3O_4/BiFeO_3/Pt异质结构交换偏置效应的调控 |
| 5.1 应力对Fe_3O_4薄膜Verwey转变温度和磁性的调控 |
| 5.1.1 Fe_3O_4薄膜的结构 |
| 5.1.2 Fe_3O_4薄膜的Verwey转变温度和磁性 |
| 5.1.3 Fe_3O_4薄膜的X射线吸收谱 |
| 5.2 应力对Fe_3O_4/Bi FeO_3/Pt异质结构交换偏置效应的调控 |
| 5.2.1 Fe_3O_4/BiFeO_3/Pt异质结构的结构 |
| 5.2.2 Fe_3O_4/BiFeO_3/Pt异质结构的交换偏置效应 |
| 5.2.3 弯曲状态下Fe_3O_4/BiFeO_3/Pt异质结构的交换偏置效应 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间完成的学术论文 |
| 致谢 |
（5）基于自耗尽效应的异质宽禁带半导体紫外探测器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 紫外探测技术简介 |
| 1.2 紫外探测器的主要性能指标 |
| 1.3 宽禁带半导体紫外探测器简介 |
| 1.3.1 国内外研究进展 |
| 1.3.2 主要面临问题与发展方向 |
| 1.4 异质材料中的自耗尽效应简介 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 基于TiO_2/NiO异质复合薄膜紫外探测器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TiO_2/NiO异质复合薄膜的制备 |
| 2.2.1 制备TiO_2薄膜 |
| 2.2.2 制备NiO薄膜和Ni/Au合金电极 |
| 2.3 TiO_2/NiO异质复合薄膜的表征 |
| 2.4 TiO_2/NiO器件性能测试与机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 ZnO基异质材料紫外探测器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ZnO:C复合材料及器件的制备 |
| 3.3 ZnO:C复合材料表征 |
| 3.4 ZnO:C器件性能测试与机理分析 |
| 3.5 ZnO:PCDTBT复合材料及器件的制备 |
| 3.6 ZnO:PCDTBT复合材料表征 |
| 3.7 ZnO:PCDTBT器件性能测试与机理分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 基于TiO_2/NPB异质一维材料紫外探测器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TiO_2/NPB异质一维材料及器件的制备 |
| 4.3 TiO_2/NPB异质一维材料表征 |
| 4.4 TiO_2/NPB器件性能测试与机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果介绍 |
| 致谢 |
（6）几种钙钛矿氧化物薄膜、超晶格的电、磁性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钙钛矿氧化物 |
| 1.1.1 钙钛矿氧化物的晶体结构 |
| 1.1.2 双钙钛矿氧化物的晶体结构 |
| 1.1.3 钙钛矿氧化物的电子结构 |
| 1.2 钙钛矿氧化物的基本物理性质 |
| 1.2.1 磁性 |
| 1.2.2 电输运性质 |
| 1.3 钙钛矿氧化物的新奇物理现象 |
| 1.3.1 巨磁电阻效应 |
| 1.3.2 异质结界面效应 |
| 1.4 本论文的研究意义和内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验与表征方法 |
| 2.1 多晶靶材的制备 |
| 2.2 SrTiO_3衬底处理 |
| 2.3 氧化物薄膜的制备 |
| 2.4 材料表征方法 |
| 2.4.1 X射线衍射 |
| 2.4.2 原子力显微镜 |
| 2.4.3 透射电子显微镜 |
| 2.4.4 X射线吸收谱 |
| 2.4.5 综合物理测试系统 |
| 2.4.6 超导量子干涉仪 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 双钙钛矿Sr_2CrWO_6薄膜的磁电阻效应研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 Sr_2CrWO_6的电子结构 |
| 3.3 Sr_2CrWO_6薄膜的制备及其晶体结构 |
| 3.4 Sr_2CrWO_6薄膜的磁性 |
| 3.5 Sr_2CrWO_6薄膜的电输运性质 |
| 3.6 Sr_2CrWO_6薄膜的磁电阻效应 |
| 3.7 Sr_2CrWO_6薄膜中巨大的正磁电阻效应可能的机制 |
| 3.9 Sr_2CrWO_6/Sr_2Fe_(10/9)Mo_(8/9)O_6超晶格薄膜的初步研究 |
| 3.10 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 SrRuO_3/CaRuO_3超晶格的晶体结构和电、磁性质研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 SrRuO_3/CaRuO_3超晶格的制备及其晶体结构 |
| 4.3 SrRuO_3/CaRuO_3超晶格的磁性 |
| 4.4 SrRuO_3/CaRuO_3超晶格的电输运性 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 LaMnO_3:NiO纳米复合薄膜的制备和电、磁性质研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 LaMnO_3:NiO纳米复合薄膜的制备及其晶体结构 |
| 5.3 LaMnO_3:NiO纳米复合薄膜的磁性 |
| 5.4 LaMnO_3:NiO纳米复合薄膜的电输运性质 |
| 5.5 LaMnO_3:NiO纳米复合薄膜的交换偏置效应 |
| 5.6 LaMnO_3:NiO纳米复合薄膜界面处的电荷转移 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本论文总结 |
| 6.3 工作展望 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（7）二维三元CaTe2O5的气相合成及其光电性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 二维三元化合物的研究现状 |
| 1.1.1 二维三元化合物的结构 |
| 1.1.2 二维三元化合物的制备方法 |
| 1.1.3 二维三元化合物光电器件 |
| 1.2 CaTe_2O_5 的研究现状 |
| 1.2.1 CaTe_2O_5 材料 |
| 1.2.2 ε-CaTe_2O_5 的结构 |
| 1.2.3 ε-CaTe_2O_5 的合成 |
| 1.3 选题思路和意义 |
| 第二章 实验分析测试 |
| 2.1 实验的主要仪器与设备 |
| 2.1.1 实验的主要试剂 |
| 2.1.2 实验的仪器与设备 |
| 2.2 实验分析测试方法 |
| 2.2.1 X射线光电子能谱仪 |
| 2.2.2 原子力显微镜 |
| 2.2.3 拉曼光谱仪 |
| 2.2.4 紫外-可见分光光度计 |
| 2.2.5 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.2.6 场发射透射电子显微镜 |
| 2.2.7 半导体分析测试系统 |
| 2.3 材料的转移与器件的构筑 |
| 2.3.1 材料的转移 |
| 2.3.2 器件的构筑 |
| 第三章 ε-CaTe_2O_5 的气相合成及其光电性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ε-CaTe_2O_5 的气相合成 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌与结构分析 |
| 3.3.2 ε-CaTe_2O_5 的能带结构 |
| 3.3.3 拉曼光谱研究 |
| 3.3.4 低温电输运 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论及展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
（8）有机场效应晶体管中电子过程的理论研究和原位拉曼光谱的表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 拉曼光谱与表面增强拉曼光谱 |
| 1.2.1 拉曼散射的发现与发展 |
| 1.2.2 拉曼光谱的基本原理 |
| 1.2.3 表面增强拉曼散射 |
| 1.3 有机光电领域的原位拉曼表征 |
| 1.3.1 有机光电器件的原位跟踪测试 |
| 1.3.2 掺杂态的表征 |
| 1.4 本论文的主要内容 |
| 第二章 晶体管工作状态下的电子过程及原位拉曼表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 有机场效应晶体管的制作 |
| 2.2.2 测试表征方法 |
| 2.2.3 理论计算 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 理想场效应晶体管中的载流子传输 |
| 2.3.2 晶体管的薄膜形貌和电学特性 |
| 2.3.3 器件工作下的原位拉曼表征 |
| 2.3.4 器件工作下的原位共振拉曼表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 并五苯表面增强拉曼机理的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 并五苯SERS光谱的测试及拉曼峰谱的指认 |
| 3.3.2 银纳米粒子SERS增强机理的分析 |
| 3.3.3 电压下的电荷转移共振拉曼散射 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 表面增强拉曼实现沟道载流子三维分布的可视化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 沟道载流子分布的二维水平成像 |
| 4.3.2 不同纳米粒子深度时的器件性能 |
| 4.3.3 沟道载流子分布的三维成像 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 SERS对电势响应的普适性分析及本体异质结中的拉曼散射 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 金纳米粒子与并五苯体系 |
| 5.3.2 银纳米粒子与苝酰亚胺体系 |
| 5.3.3 金纳米粒子与苝酰亚胺体系 |
| 5.3.4 本体异质结中拉曼散射对电场的响应 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 PFN在极性界面上自组装过程的自发极化取向 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 器件的制备 |
| 6.2.2 器件的测试表征 |
| 6.2.3 理论计算 |
| 6.2.4 界面偶极层的等效电势 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 自组装PFN层对有机场效应晶体管性能的影响 |
| 6.3.2 自组装PFN界面层偶极的理论计算模拟 |
| 6.3.3 自组装PFN修饰层在有机光伏器件中的应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 有机光电相关的理论计算及模拟 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 结果与讨论 |
| 7.2.1 溶剂效应对共轭高分子聚集相和迁移率的影响 |
| 7.2.2 手性分子的核磁光谱及聚集比例计算 |
| 7.2.3 电聚合反应中的氧化还原电位与活性位点的计算 |
| 7.2.4 铱配合物光催化机理的理论计算 |
| 第八章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）盘状分子的取向、光电性能及其器件应用的初步探索（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机电子学 |
| 1.1.1 有机半导体材料 |
| 1.1.2 有机半导体器件 |
| 1.2 盘状有机分子材料 |
| 1.2.1 盘状有机分子材料概述 |
| 1.2.2 盘状液晶材料的概念及其主要种类 |
| 1.2.3 盘状液晶材料的相结构 |
| 1.3 盘状液晶材料的取向及光电特性 |
| 1.3.1 盘状液晶材料的取向行为 |
| 1.3.2 盘状液晶材料的取向技术 |
| 1.3.3 盘状液晶材料的载流子传输特性 |
| 1.3.4 盘状液晶材料的光学特性 |
| 1.4 盘状液晶材料在有机光电子器件中的应用 |
| 1.4.1 盘状液晶材料在太阳能电池中的应用 |
| 1.4.2 盘状液晶材料在发光二极管中的应用 |
| 1.4.3 盘状液晶材料在晶体管中的应用 |
| 1.5 本领域研究存在的问题及本论文研究的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验 |
| 2.1 实验药品与材料 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验溶剂 |
| 2.1.3 电极材料 |
| 2.2 薄膜及器件制备技术 |
| 2.2.1 盘状液晶薄膜制备 |
| 2.2.2 聚合物薄膜制备 |
| 2.2.3 有机小分子薄膜及电极薄膜制备 |
| 2.2.4 氢化非晶硅薄膜制备 |
| 2.2.5 载流子迁移率测试器件制备 |
| 2.2.6 光伏器件制备 |
| 2.3 实验测试方法及仪器 |
| 2.3.1 偏光显微镜 |
| 2.3.2 X射线衍射 |
| 2.3.3 紫外可见吸收光谱 |
| 2.3.4 荧光光谱 |
| 2.3.5 载流子迁移率测量 |
| 2.3.6 其他实验仪器 |
| 参考文献 |
| 第三章 盘状液晶的分子取向方法研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 空穴传输型苯并菲类盘状液晶的分子取向研究 |
| 3.2.1 11-(3,7-二甲基)辛氧基五丁氧基苯并菲的相变及分子取向 |
| 3.2.2 取向11-((3,7-二甲基)辛氧基五丁氧基苯并菲薄膜的结构研究 |
| 3.2.3 其他几种苯并菲类盘状液晶分子的取向 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 电子传输型蒽醌类盘状液晶的分子取向及光电性能的研究 |
| 3.3.1 蒽醌盘状液晶的分子取向制备 |
| 3.3.2 取向蒽醌薄膜的结构研究 |
| 3.3.3 小结 |
| 3.4 掺杂辅助诱导盘状液晶分子取向的研究 |
| 3.4.1 掺杂诱导取向的分类 |
| 3.4.2 蒽醌盘状液晶掺杂诱导酞菁铜类盘状分子取向 |
| 3.4.3 苯并菲盘状液晶同体系掺杂诱导分子取向 |
| 3.4.4 小结 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 分子取向盘状液晶的光电性能研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 经液晶相操控的苯并菲分子材料的光电性能研究 |
| 4.2.1 苯并菲薄膜中分子取向对光吸收特性的影响 |
| 4.2.2 苯并菲薄膜的载流子传输特性研究 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 经液晶相操控的蒽醌分子材料的光电性能研究 |
| 4.3.1 蒽醌薄膜中分子取向对光吸收特性的影响 |
| 4.3.2 蒽醌薄膜的电子传输特性研究 |
| 4.3.3 小结 |
| 4.4 蒽醌作为受体的聚合物本体异质结太阳能电池的初探 |
| 4.4.1 蒽醌-聚苯撑乙烯撑衍生物本体异质结光伏响应的初探 |
| 4.4.2 蒽醌-聚3-己基噻吩本体异质结光伏响应的初探 |
| 4.4.3 小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 盘状有机材料与非晶硅杂化的异质结太阳能电池研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 酞菁铜盘状分子材料与非晶硅杂化的异质结太阳能电池光伏特性及机理研究 |
| 5.2.1 酞菁铜盘状分子与非晶硅杂化的异质结太阳能电池光伏特性 |
| 5.2.2 酞菁铜盘状分子与非晶硅杂化的异质结太阳能电池光电机理的探讨 |
| 5.2.3 小节 |
| 5.3 酞菁锌盘状分子材料与非晶硅杂化的异质结太阳能电池光伏特性及机理研究 |
| 5.3.1 酞菁锌盘状分子与非晶硅杂化的异质结太阳能电池光伏特性 |
| 5.3.2 酞菁锌盘状分子与非晶硅杂化的异质结太阳能电池光电机理的探讨 |
| 5.3.3 小节 |
| 5.4 叠层盘状分子与非晶硅杂化的异质结太阳能电池光伏特性及机理研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 未来研究展望 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）钙钛矿氧化物低维结构光电特性与载流子动力学过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钙钛矿氧化物概述 |
| 1.2.1 钙钛矿型氧化物的晶体结构 |
| 1.2.2 钙钛矿氧化物的Jahn-Teller效应和电子结构 |
| 1.2.3 钙钛矿氧化物的磁特性 |
| 1.2.4 钙钛矿氧化物中的强关联电子体系 |
| 1.2.5 钙钛矿氧化物的物理特性 |
| 1.3 钙钛矿氧化物的低维结构 |
| 1.3.1 钙钛矿氧化物材料低维结构中的氧八面体畸变 |
| 1.3.2 钙钛矿氧化物低维结构中的界面效应 |
| 1.4 钙钛矿氧化物光电特性的研究 |
| 1.4.1 钙钛矿氧化物中的光电效应 |
| 1.4.2 钙钛矿氧化物中的光伏效应 |
| 1.5 本文的选题思路和研究内容 |
| 第2章 钙钛矿氧化物低维结构的制备、表征和光电特性测量 |
| 2.1 钛矿氧化物低维结构的制备 |
| 2.1.1 脉冲激光沉积技术概述 |
| 2.1.2 原位反射高能电子衍射仪 |
| 2.1.3 脉冲激光沉积技术制备低维结构的影响因素分析 |
| 2.2 结构表征方法 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 透射电子显微镜 |
| 2.3 光电特性测量方法 |
| 2.3.1 I-V曲线的测量方法 |
| 2.3.2 光电的测量方法 |
| 2.3.3 太赫兹时域光谱测量 |
| 第3章 SrTiO_3单晶中光电效应的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 普通SrTiO_3单晶中光电效应的研究 |
| 3.3 斜切SrTiO_3单晶中光电效应的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_(3-δ)薄膜输运特性与光电特性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_(3-δ)薄膜的制备及结构表征 |
| 4.3 La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_(3-δ)薄膜的光电特性测量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 BiFeO_3异质结的光致磁阻和磁场调制光电响应的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 BiFeO_3异质结的制备及结构表征 |
| 5.3 BiFeO_3异质结的光致磁阻变化 |
| 5.4 磁场对BiFeO_3/Si异质结光电响应的调制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 LaAlO_3/SrTiO_3超晶格中光电特性的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 LaAlO_3/SrTiO_3超晶格的制备及结构表征 |
| 6.3 LaAlO_3/SrTiO_3界面增强光伏效应的研究 |
| 6.4 (LaAlO_3/SrTiO_3)_n超晶格的太赫兹时域光谱测量 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本论文的主要内容和结论 |
| 7.2 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在读期间发表的学术论文 |
| 学位论文数据集 |
四、半导体异质结构中的极化子理论研究（论文参考文献）
- [1]YSZ纳米颗粒降低铌掺杂R-P相STO热导率的研究[D]. 彭晓玲. 河北师范大学, 2021(09)
- [2]“薄膜即是界面，界面即是薄膜”：二维有机半导体晶体的研究进展[J]. 裴梦皎,李雅婷,鲁姱姱,张博睿,王杭之,李昀,施毅. 物理学进展, 2021(01)
- [3]基于二维有机半导体晶体界面物理及器件应用的研究[D]. 姜赛. 南京大学, 2020(09)
- [4]BiFeO3基多铁异质结的磁、电特性研究[D]. 郑万超. 天津大学, 2020(01)
- [5]基于自耗尽效应的异质宽禁带半导体紫外探测器的研究[D]. 张德重. 吉林大学, 2019(11)
- [6]几种钙钛矿氧化物薄膜、超晶格的电、磁性质研究[D]. 张骥. 南京大学, 2019(01)
- [7]二维三元CaTe2O5的气相合成及其光电性质研究[D]. 段进才. 华中科技大学, 2019(03)
- [8]有机场效应晶体管中电子过程的理论研究和原位拉曼光谱的表征[D]. 王聪. 华南理工大学, 2019(01)
- [9]盘状分子的取向、光电性能及其器件应用的初步探索[D]. 赵瓛. 北京交通大学, 2017(11)
- [10]钙钛矿氧化物低维结构光电特性与载流子动力学过程研究[D]. 息剑峰. 中国石油大学（北京）, 2017(02)