r>[0029]為了讓氧空位聚集在特定的方向和位置，需對LSMO薄膜進(jìn)行降溫，并同時(shí)施加電脈沖，保持上、下電極之間存在電場，直到溫度降到室溫或以下；溫度越低越好，溫度越低，氧空位就越難移動(dòng)，就能處于高溫時(shí)的位置。
[0030]在向LSMO薄膜中引入氧空位時(shí)，可通過控制退火溫度、時(shí)間和真空度來調(diào)控LSMO薄膜中氧空位的濃度。這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，在此不做贅述。
[0031]設(shè)置以下試驗(yàn):
[0032]空白組:在基片上依次生長下電極LSMO薄膜和上電極，再將LSMO薄膜升溫后對其施加電場，最后對LSMO薄膜降至室溫并同時(shí)保持施加電場。
[0033]對照組:在基片上依次生長下電極LSMO薄膜和上電極，將LSMO薄膜進(jìn)行真空退火。
[0034]試驗(yàn)組1:在基片上依次生長下電極LSMO薄膜和上電極，將LSMO薄膜進(jìn)行真空退火；再將LSMO薄膜升溫后對其施加電場，最后對LSMO薄膜降至室溫并同時(shí)保持施加電場。
[0035]試驗(yàn)組I1:在基片上依次生長下電極LSMO薄膜和上電極，將LSMO薄膜進(jìn)行真空退火；再將LSMO薄膜升溫后對其施加電場和磁場，最后對LSMO薄膜降至室溫并同時(shí)保持施加電場和磁場。
[0036]空白組和試驗(yàn)組I的區(qū)別僅在于:空白組中的LSMO薄膜未經(jīng)過真空退火；
[0037]對照組和試驗(yàn)組I的區(qū)別僅在于:試驗(yàn)組I中的LSMO薄膜經(jīng)過真空退火后，進(jìn)行了“將LSMO薄膜升溫后對其施加電場，最后對LSMO薄膜降至室溫并同時(shí)保持施加電場”的操作。
[0038]試驗(yàn)組I和試驗(yàn)組II的區(qū)別僅在于:試驗(yàn)組II中，在施加電場的同時(shí)施加了磁場。
[0039]將Keithley (吉時(shí)利)2400、2601、2611等數(shù)字源表的兩個(gè)表頭接在以上各組制得的LSMO薄膜的上、下電極上；打開激光，例如波長為532nm的綠光，或者其它波長的光源，沿著上電極方向照射到薄膜表面上，進(jìn)行測試。
[0040]空白組、對照組、試驗(yàn)組I和試驗(yàn)組II得到的LSMO薄膜的測試結(jié)果分別如圖1?4所示。
[0041]如圖1可以看出，空白組的LSMO薄膜在不加光照條件下其1-V曲線與加光照條件下的1-V曲線重合，光電流和光電導(dǎo)均等于零，空白組的LSMO薄膜無光電效應(yīng)。
[0042]如圖2可以看出，對照組的LSMO薄膜在不加光照條件下其1-V曲線與加光照條件下的1-V曲線重合，光電流和光電導(dǎo)均等于零，對照組的LSMO薄膜無光電效應(yīng)。
[0043]從圖3可以看出，在相同電壓，試驗(yàn)組I的LSMO薄膜在其光照時(shí)的電流比在未進(jìn)行光照時(shí)的電流大，光電流和光電導(dǎo)均不為零，試驗(yàn)組I的LSMO薄膜具有光電效應(yīng)。
[0044]從圖4可以看出，在相同電壓，試驗(yàn)組II的LSMO薄膜在其光照時(shí)的電流比在未進(jìn)行光照時(shí)的電流大，光電流和光電導(dǎo)均不為零，試驗(yàn)組II的LSMO薄膜具有光電效應(yīng)。同時(shí)，試驗(yàn)組II的LSMO薄膜的光電流和光電導(dǎo)較試驗(yàn)組I大，說明試驗(yàn)組II的LSMO薄膜光電效應(yīng)較試驗(yàn)組I好。
[0045]綜上所述，采用真空退火在LSM0薄膜中引入氧空位，并對其施加電場使氧空位迀移，最后降溫使氧空位固定，能提高LSM0薄膜的光電性能。在施加電場的同時(shí)施加磁場，有利于氧空位的聚集，從而更好的提高LSM0薄膜的光電性能。
[0046]氧空位在電場和磁場作用下的迀移情況如圖5和圖6所示:
[0047]圖5顯示了僅在電場作用下氧空位的迀移情況，氧空位沿電場方向移動(dòng)，從而在電勢低的位置聚集，形成氧空位梯度。
[0048]圖6顯示了在電場和磁場同時(shí)作用下氧空位的迀移情況，氧空位沿電場方向移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的帶正電的氧空位受洛倫茲力而偏移，氧空位聚集更密集，形成更大的氧空位梯度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高鈣鈦礦型氧化物薄膜光電性能的方法，其特征在于:首先在鈣鈦礦型氧化物薄膜中引入氧空位；再對所述鈣鈦礦型氧化物薄膜施加電場，使氧空位在所述鈣鈦礦型氧化物薄膜內(nèi)沿電場方向迀移，在鈣鈦礦型氧化物薄膜內(nèi)形成氧空位梯度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鈣鈦礦型氧化物薄膜光電性能的方法，其特征在于:在鈣鈦礦型氧化物薄膜中引入氧空位后，將所述鈣鈦礦型氧化物薄膜升溫，然后再對其施加電場。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鈣鈦礦型氧化物薄膜光電性能的方法，其特征在于:在所述鈣鈦礦型氧化物薄膜內(nèi)形成氧空位梯度后降溫，并在降溫過程中持續(xù)施加電場，使所述氧空位梯度固定。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的提高鈣鈦礦型氧化物薄膜光電性能的方法，其特征在于:在對所述鈣鈦礦型氧化物薄膜施加電場的同時(shí)對其施加磁場，使氧空位在沿電場方向迀移同時(shí)，向洛倫茲力方向偏移。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高鈣鈦礦型氧化物薄膜光電性能的方法，其特征在于:所述鈣鈦礦型氧化物薄膜上設(shè)有兩個(gè)電極，兩個(gè)所述電極與同一個(gè)電源連接，兩個(gè)所述電極之間形成電場。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高鈣鈦礦型氧化物薄膜光電性能的方法，其特征在于:所述電源為脈沖電源。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的提高鈣鈦礦型氧化物薄膜光電性能的方法，其特征在于:在鈣鈦礦型氧化物薄膜中引入氧空位的具體方式為:將所述鈣鈦礦型氧化物薄膜進(jìn)行真空退火，從而在所述鈣鈦礦型氧化物薄膜中引入氧空位。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種提高鈣鈦礦型氧化物薄膜光電性能的方法，其關(guān)鍵在于首先在鈣鈦礦型氧化物薄膜中引入氧空位；再對所述鈣鈦礦型氧化物薄膜施加電場，使氧空位在所述鈣鈦礦型氧化物薄膜內(nèi)沿電場方向遷移，在鈣鈦礦型氧化物薄膜內(nèi)形成氧空位梯度，采用本發(fā)明的有益效果是通過調(diào)控施加的電場、磁場、升溫溫度等就可以調(diào)控氧空位的梯度，改善鈣鈦礦型氧化物薄膜的光電性能，該方法簡單效果好。
【IPC分類】H01L31/0296
【公開號】CN105336799
【申請?zhí)枴緾N201510685840
【發(fā)明人】高榮禮, 符春林, 蔡葦, 陳剛, 鄧小玲, 鄒吉華
【申請人】重慶科技學(xué)院
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月21日