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钙钛矿锰氧化物薄膜和异质结在耐高温和高灵敏度探测等技术领域有重要的用途,针对国家重大需求,本论文主要探讨了钙钛矿锰氧化物应用于油气领域光探测的可能性。 论文主要取得了以下研究成果: (1)室温条件下,用弛豫时间20 ns波长248 nm的脉冲激光研究了斜切的钙钛矿锰氧化物薄膜高温下瞬态光电压特性。在20到500℃的高温下,开路光生电压和短路电流分别稳定在11.31 V和0.63 A,响应率分别为0.377 V/mJ和0.021A/mJ,实验证明锰氧化物可用于恶劣的环境中(比方说油气田和测井中)作为高温探测器使用。 (2)通过对靶溅射的方法在Si衬底上沉积了100 nm厚的La0.4Ca0.6MnO3薄膜,制备了La0.4Ca0.6MnO3/Si异质结,观测到了很高的光响应率,在355,532和1064 nm皮秒激光器从nJ到mJ弱光的照射下,开路电压和短路电流分别达到1000V/mJ和30 A/m,在室温条件下观测到了很好的LCMO/Si弱光探测特性。 (3)通过对靶溅射的方法在Si衬底上沉积了100 nm厚的La2/3Ca1/3MnO3薄膜,制备了La2/3Ca1/3MnO3/Si异质结,在不同单脉冲能量和平均功率的飞秒激光器的照射下,La2/3Ca1/3MnO3/Si异质结的光探测率D*达到5.229×109cm Hz1/2W-1。同时,在低频率单脉冲激光照射下,开路电压和短路电流灵敏度分别达到268 V/mJ和275 A/mJ。在高频率连续激光的照射下,开路光生电压灵敏度达到1.7 V/W,在室温条件下观测到La2/3Ca1/3MnO3/Si很好的飞秒激光单脉冲能量和平均功率的探测性能。