K 0.5 Na 0.5 NbO 3 基薄膜的储能性质与铁电光伏效应研究
发布时间：2023-02-03 21:25
铁电材料由于其独特的剩余极化特征而备受研究者关注。目前应用于新型信息存储设备、传感器和光电材料等多个领域。铌酸钾钠(K0.5Na0.5NbO3)基材料是一种典型的铁电体,由于其在很多方面的性质表现极为优异,甚至可以与铅基材料相比拟,被人们认为是铅基材料的替代者。近几年来,人们开始极为关注K0.5Na0.5NbO3（KNN）基材料的研究,但是大部分研究都是围绕陶瓷展开,对薄膜的研究相对较少。而且KNN基材料由于其铁电性较差,限制了它在很多方面的应用。因此本文以化学溶胶凝胶法为基础制备KNN基薄膜。从改善KNN基薄膜的电学性质出发,通过掺杂改善薄膜性质,并研究其相关特性。具体工作如下所述。本文成功制备了纯相的KNN薄膜,并且选取与KNN结构相似的BiMnO3（BMO）与KNN形成固溶体,以此来提高其铁电特性。本文对KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜进行结构表征、电学性质表征。结果表明,0.85KNN-0.15BMO薄膜表现出弛豫特...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 铁电材料与铁电薄膜
1.1.1 铁电材料
1.1.2 铁电薄膜
1.2 铁电薄膜的储能特性
1.2.1 铁电薄膜储能特性的研究发展
1.2.2 铁电薄膜储能特性的原理
1.3 铁电薄膜的光伏特性
1.4 本文的选题依据和研究内容
1.4.1 选题依据
1.4.2 研究内容
第二章 KNN基薄膜的制备、结构及性能表征
2.1 溶胶-凝胶法制备KNN基薄膜
2.1.1 溶胶-凝胶法
2.1.2 溶胶制备
2.2 结构的表征
2.2.1 X射线衍射及原理
2.2.2 拉曼光谱仪及原理
2.2.3 X射线光电子能谱分析
2.2.4 扫描电子显微镜及原理
2.2.5 原子力显微镜及原理
2.3 光学性质的表征
2.3.1 光学带隙的测试设备及原理
2.3.2 光谱响应的测试设备及原理
2.4 电学性质的表征
2.4.1 多铁特性的测试设备及原理
2.4.2 变温探针台和介电特性的测试设备
第三章 0.85KNN-0.15BMO薄膜的储能特性
3.1 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的制备
3.2 0.85 KNN-0.15BMO薄膜的结构表征
3.2.1 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的XRD衍射图谱分析
3.2.2 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的晶体结构分析
3.2.3 KNN薄膜和固溶体薄膜的XPS分析
3.2.4 BMO对KNN薄膜表面形貌的影响
3.3 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的电学性质
3.3.1 KNN和固溶体薄膜的铁电分析
3.3.2 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的介电性能分析
3.4 0.85 KNN-0.15BMO薄膜的储能特性
3.4.1 0.85 KNN-0.15BMO薄膜的室温储能特性
3.4.2 疲劳对0.85KNN-0.15BMO薄膜的储能特性的影响
3.4.3 0.85 KNN-0.15BMO薄膜储能特性的温度稳定性研究
3.4.4 几种热门系统的储能特性对比
3.5 小结
第四章 0.9KNN-0.1BMO薄膜的光伏特性
4.1 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的制备
4.2 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的结构表征
4.2.1 KNN和固溶体薄膜的XRD衍射图谱分析
4.2.2 BMO对KNN薄膜电畴的影响
4.3 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的电学性质表征
4.3.1 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的铁电性分析
4.3.2 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的漏电性及机理分析
4.4 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的光伏效应表征
4.4.1 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的光学带隙
4.4.2 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的光伏响应
4.4.3 BMO对KNN薄膜光伏效应的影响
4.4.4 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的光伏效应机理分析
4.5 小结
第五章 Mn掺杂KNN基薄膜的光伏特性
5.1 Mn掺杂KNN基薄膜的制备
5.2 KNN和Mn掺杂KNN基薄膜的结构表征
5.2.1 KNN和掺杂薄膜的XRD图谱分析
5.2.2 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的拉曼分析
5.2.3 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的XPS分析
5.2.4 Mn掺杂对KNN薄膜SEM的影响
5.3 KNN和Mn掺杂KNN基薄膜的电学性质
5.3.1 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的铁电分析
5.3.2 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的漏电流密度分析
5.4 Mn掺杂KNN基薄膜的光伏效应表征
5.4.1 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的光学带隙
5.4.2 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的光响应
5.4.3 Mn掺杂KNN对薄膜光伏效应的影响
5.4.4 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的光伏效应机理分析
5.6 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者攻读硕士学位期间发表和完成的论文目录
本文编号：3734709
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 铁电材料与铁电薄膜
1.1.1 铁电材料
1.1.2 铁电薄膜
1.2 铁电薄膜的储能特性
1.2.1 铁电薄膜储能特性的研究发展
1.2.2 铁电薄膜储能特性的原理
1.3 铁电薄膜的光伏特性
1.4 本文的选题依据和研究内容
1.4.1 选题依据
1.4.2 研究内容
第二章 KNN基薄膜的制备、结构及性能表征
2.1 溶胶-凝胶法制备KNN基薄膜
2.1.1 溶胶-凝胶法
2.1.2 溶胶制备
2.2 结构的表征
2.2.1 X射线衍射及原理
2.2.2 拉曼光谱仪及原理
2.2.3 X射线光电子能谱分析
2.2.4 扫描电子显微镜及原理
2.2.5 原子力显微镜及原理
2.3 光学性质的表征
2.3.1 光学带隙的测试设备及原理
2.3.2 光谱响应的测试设备及原理
2.4 电学性质的表征
2.4.1 多铁特性的测试设备及原理
2.4.2 变温探针台和介电特性的测试设备
第三章 0.85KNN-0.15BMO薄膜的储能特性
3.1 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的制备
3.2 0.85 KNN-0.15BMO薄膜的结构表征
3.2.1 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的XRD衍射图谱分析
3.2.2 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的晶体结构分析
3.2.3 KNN薄膜和固溶体薄膜的XPS分析
3.2.4 BMO对KNN薄膜表面形貌的影响
3.3 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的电学性质
3.3.1 KNN和固溶体薄膜的铁电分析
3.3.2 KNN和0.85KNN-0.15BMO薄膜的介电性能分析
3.4 0.85 KNN-0.15BMO薄膜的储能特性
3.4.1 0.85 KNN-0.15BMO薄膜的室温储能特性
3.4.2 疲劳对0.85KNN-0.15BMO薄膜的储能特性的影响
3.4.3 0.85 KNN-0.15BMO薄膜储能特性的温度稳定性研究
3.4.4 几种热门系统的储能特性对比
3.5 小结
第四章 0.9KNN-0.1BMO薄膜的光伏特性
4.1 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的制备
4.2 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的结构表征
4.2.1 KNN和固溶体薄膜的XRD衍射图谱分析
4.2.2 BMO对KNN薄膜电畴的影响
4.3 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的电学性质表征
4.3.1 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的铁电性分析
4.3.2 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的漏电性及机理分析
4.4 0.9 KNN-0.1BMO薄膜的光伏效应表征
4.4.1 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的光学带隙
4.4.2 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的光伏响应
4.4.3 BMO对KNN薄膜光伏效应的影响
4.4.4 KNN和0.9KNN-0.1BMO薄膜的光伏效应机理分析
4.5 小结
第五章 Mn掺杂KNN基薄膜的光伏特性
5.1 Mn掺杂KNN基薄膜的制备
5.2 KNN和Mn掺杂KNN基薄膜的结构表征
5.2.1 KNN和掺杂薄膜的XRD图谱分析
5.2.2 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的拉曼分析
5.2.3 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的XPS分析
5.2.4 Mn掺杂对KNN薄膜SEM的影响
5.3 KNN和Mn掺杂KNN基薄膜的电学性质
5.3.1 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的铁电分析
5.3.2 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的漏电流密度分析
5.4 Mn掺杂KNN基薄膜的光伏效应表征
5.4.1 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的光学带隙
5.4.2 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的光响应
5.4.3 Mn掺杂KNN对薄膜光伏效应的影响
5.4.4 KNN和Mn掺杂KNN薄膜的光伏效应机理分析
5.6 小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者攻读硕士学位期间发表和完成的论文目录
本文编号：3734709
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