原子尺度控制全氧化物p-n结的制备和特性研究

采用替位掺杂的方法,使用激光分子束外延技术,成功地制备出钛酸锶、钛酸钡、钛酸锶/钛酸钡、YBCO/钛酸锶和钛酸锶/锰酸镧等全氧化物p-n结.X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等测量分析结果均表明,p-n结构的表面与界面均达到原子尺度的光滑,p-n结的I-V曲线显示了很好的整流特性.首次观测到全氧化物p-n结电流和电压的磁调制特性与正的巨磁电阻效应,在290 K和255 K条件下,外磁场变化5398A/m时,磁电阻的最大灵敏度分别达到85Ω/79.6 A·m-1和246Ω/79.6A·m-1;在一个多层p-n结构上,磁电阻的变化率△R/R0达到517%.     

Current-voltage characteristics with several threshold currents in insulating low-doped La1-xSrxMnO3 （x=0.10） thin films

The current-induced resistive switching behavior in the micron-scale pillars of low-doped La0.9Sr0.1MnO3 thin films using laser molecular-beam epitaxy was reported. It was demonstrated that the current-voltage curves at 120 K showed hysteresis with several threshold currents corresponding to the switching in resistance to metastable low resistance states, and finally, four closed loops were formed. A mode was proposed, which was based on the low-temperature canted antiferromagnetism ordering for a lightly doped insulating regime.     

半导体Si（001）基片上制备的超薄SrTiO3薄膜的透射电镜及电子全息研究

随着半导体技术的发展，Si基体上生长的高介电常数的钙钛矿晶体氧化物薄膜如SrTiO3（STO）也受到了广泛关注。SrTiO3（a=0.3905nm）在沿Si（001）方向旋转45℃之后和Si（d=0.384nm）之间的点阵错配很小（-1.7%），同时也有各种晶体氧化物薄膜在Si基体上生长很好的缓冲材料。本文主要利用透射电子显微镜和电子全息技术对薄膜的截面样品进行了界面微结构的研究。     

钙钛矿氧化物多功能p-n异质结的制备和特性研究

采用激光分子束外延技术,不仅可以制备几个原胞层的超薄膜,而且能原子尺度精确控制的制备超晶格材料和上万原胞层的多层膜。原位的RHEED监控和非原位的XRD、AFM、HRTEM等测量分析表明,制备的钙钛矿氧化物薄膜、异质结和超晶格材料的厚度达到分子层的控制,其表面与界面达到原子尺度的光滑。已成功的制备出钙钛矿氧化物薄膜材料20多种,全氧化物和氧化物与硅的p-n异质结10多种。首次在全氧化物p-n结构上观测到反常的低场高灵敏度正磁电阻效应;首次在钙钛矿氧化物和相关的p-n结上观测到开路的皮秒超快光电效应,所观测光生伏特脉冲的半宽度比相关文献报道p-n结的小7个数量级,比相关文献报道薄膜的小3个数量级。最近又在掺杂镧锰氧和掺杂钛酸锶的多层膜上首次观测到其结电阻在室温和低场条件下的电、磁双调制现象。相关的研究工作还在进行之中。