结果显示在氮气或真空中退火的BNF 薄膜具有优异的电性能,缓冲层BST 增益BNF 薄膜的多铁性,BST缓冲层能很好的降低BNF 薄膜的漏电流,BNF/BST 异质结薄膜的漏电流密度为7×10-8A/cm2比通过掺杂改性的铁酸铋的漏电流密度低近4 个数量级,这是因为一方面BST 能阻止BNF 中的自由电荷在BNF 薄膜与下电极之间的自由移动,另一方面,BST 促进了BNF 薄膜的结晶,使BNF 中中的自由载流子数量降低.BST/BNF/BST 三明治结构的多层薄膜的漏电流密度为10-8A/cm2 比BNF/BST 还低近一个数量级
用磁控溅射在Pt/Ti/SiO2/Si(100)基片上制备掺钕铁 酸铋多铁性薄膜(Bi0.875Nd0.125)FeO3 (BNF) 和铁电薄膜(Ba0.65Sr0.35)TiO3 (BST),形成单层BNF/Pt/Ti/SiO2/Si(100) 薄膜、双层BNF/BST/Pt/Ti/SiO2/Si(100)薄膜结构,或形成三明治结构BST/BNF/BST/Pt/Ti/SiO2 /Si(100)薄膜
多铁性材料是一类具有铁电、铁磁和铁弹性两种或者以上的铁性材料。由于具有铁电自发极化特性,多铁材料通常具有铁电光伏效应。众所周知,传统pn结光伏电池的开路电压受限于半导体的带隙。但铁电光伏效应的特点使其开路电压能突破带隙的限制,并且可以实现内建电场的翻转,即实现光伏效应的翻转调控。
FMO在保留了BFO铁电性质的同时,继承了BMO对可见光波段吸收强的优点。与BFO相比,BFMO光伏电池的短路电流明显增强。具体研究成果如下:1.采用脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition,PLD)技术在具有底电极层SrRuO_3(SRO)的(001)晶面的钛酸锶(SrTiO_3,STO)基片上制备了BFMO外延薄膜。Fe-Mn原子沿着[111]方向高度有序。