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紫外探测技术作为新型探测技术,具有强的抗干扰性和抗辐射性,成为科学家研究的重点。稀土镍酸盐RNiO3(除La以外的镧系元素)具有丰富的物理性质和化学性质,它的带隙可以通过氧空位调控,使得RNiO3材料在宽谱段范围内有光电响应,是理想的光电探测器材料。然而对RNiO3材料的研究大都集中在MIT相变和基于RNiO3/Nb-SrTiO3(RNO/NSTO)异质结的光电转化效率上,对位置探测器方面的研究却少有报道,本论文不仅研究了RNO/NSTO(R=Nd,Pr)异质结纵向的光电性质,还探索了侧向光伏效应相关的性质,更加丰富了RNiO3材料在光电探测方面的应用领域,主要研究内容如下: 首先,利用脉冲激光沉积技术在STO衬底上制备了NdNiO3(NNO)和PrNiO3(PNO)薄膜,并进行XRD、XPS和TEM表征测试,证明生长出了高质量NNO和PNO薄膜,通过光透射谱可以确定NNO和PNO薄膜的带隙。 其次,对自驱动NNO/NSTO异质结光电探测器进行了研究。纵向I-V曲线表明NNO/NSTO异质结具有单向导通性,形成p-n结,内建电场的存在有助于光生载流子的纵向分离,并且在光照条件下获得了0.4V的开路电压,在纵向时间分辨测试中得到了1.8μs的快速响应时间。NNO/NSTO异质结具有32mV/mm的位置灵敏度和7.4μs的超快时间响应。通过横向I-V曲线,可以证明NNO和NSTO为欧姆接触,且光生载流子主要在衬底传输。 最后,对自驱动PNO/NSTO异质结光电探测器进行了研究。纵向I-V曲线表明PNO/NSTO异质结具有单向导通性,形成p-n结,内建电场的形成是研究侧向光伏效应产生的关键,并且在光照条件下获得了0.6V的开路电压,说明PNO/NSTO异质结具有自驱动效应,在纵向时间分辨测试中获得了1.3μs的超快时间响应,表明自驱动PNO/NSTO异质结在紫外光电探测和转化方向有很好的应用前景。在自驱动PNO/NSTO异质结侧向光伏的测试中,探索了薄膜厚度和氧空位浓度对侧向光伏效应的影响,找到了薄膜最佳生长厚度5nm和最适氧压1Pa,最终在PNO/NSTO异质结获得了28mV/mm的最高位置灵敏度。