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本文采用Sol-Gel工艺制备了不同组分比、不同底电极以及不同厚度的PLZT薄膜,并对其进行了铁电性能测试和光照实验,研究了PLZT反常光生伏特效应的影响因素,进一步解释了铁电体反常光生伏特效应的产生机理,结果如下: (1)利用Sol-Gel制备的8/65/35、4/52/48和3/52/48三种组分比的PLZT薄膜的剩余极化值分别为17.5μC/cm2、15.7μC/cm2和14.8μC/cm2,矫顽场强分别约为80kV/cm、68kV/cm和49kV/cm;25V电压下,三种薄膜样品的漏电流密度分别为45mA/cm2、55mA/cm2和65mA/cm2左右;经过109极化翻转后三种样品的剩余极化值均没有明显下降,展现出良好的抗疲劳性能。 (2)当光照强度为1.12mW/cm2时三种组分比的PLZT铁电薄膜开始产生光生电压值的起始时间相差不大,约为8s左右;8/65/35、4/52/48和3/52/48三种组分比PLZT薄膜的光生伏特性能随其剩余极化值Pr的减小而增大;当光强为2.82mW/cm2时,4/52/48组分比的薄膜样品所产生的光生电压值最大为70.23mV,且所产生的光生电压值达到稳定值所需的最大光照强度较低;在所选底电极中,最优底电极为LaNiO3底电极;最优薄膜厚度为420nm~490nm;经计算和实验数据证实,经550℃热处理的PLZT薄膜产生光生伏特效应的有效光照波长为342nm以下。 (3)PLZT反常光生伏特效应的主要影响因素为薄膜组分比、薄膜厚度和光照波长。实验结果表明8/65/35、4/52/48和3/52/48三种组分比的PLZT薄膜光生伏特效应的原理符合目前被普遍接受的铁电体反常光生伏特效应的产生机理,即光照时当能量大于铁电体禁带宽度的光子被铁电体吸收后,激发了铁电内部的电子跃迁,产生了光生载流子,即电子-空穴对,并在铁电体内建电场作用下向两极累积,从而产生了光电输出。