衬底温度影响SnO2薄膜激光感生电压效应研究

"本文主要研究了衬底温度对SnO2薄膜中激光感生电压(LIV)效应的影响。通过固相反应法制备了四方相结构的SnO2靶材，并在蓝宝石衬底上利用脉冲激光沉积法生长了一系列SnO2薄膜。实验发现，随着衬底温度的变化，LIV信号的峰值电压和响应时间表现出不同的行为。在500℃至800℃的范围内，LIV信号的峰值电压先增后降，响应时间则先减后增。存在一个最佳衬底温度（750℃），在此条件下，SnO2薄膜的LIV信号峰值电压最高，响应时间最短。在该温度下，SnO2薄膜在紫外脉冲激光照射下的LIV信号峰值电压约为4V，响应时间为98ns，上升沿为28ns，与激光脉宽相当。" 在这项研究中，作者探讨了薄膜材料科学的一个关键方面，即生长条件如何影响薄膜的电性能。SnO2是一种重要的透明导电氧化物，广泛应用于光学器件和传感器。LIV效应是研究半导体材料光电特性的重要手段，它反映了材料内部载流子的生成、分离和收集效率。当衬底温度变化时，会影响SnO2薄膜的结晶质量、晶格对齐以及缺陷密度，这些因素都会改变其电荷传输特性。 实验结果揭示了衬底温度与LIV效应之间的复杂关系，这对于优化SnO2薄膜的性能和应用至关重要。在实际应用中，如太阳能电池、光电探测器和光电器件，控制衬底温度可以调整材料的电荷动力学，从而提高器件的响应速度和灵敏度。在750℃生长的SnO2薄膜表现出的快速响应时间和高电压峰值，表明在特定条件下，这种薄膜可能特别适合需要快速响应的紫外光探测应用。 此外，由于SnO2薄膜在倾斜衬底上生长时观察到的LIV效应，也暗示了薄膜的各向异性Seebeck系数，这可能与薄膜的晶体取向和生长方向有关。各向异性Seebeck效应对于理解材料的热电性质和开发新型热电转换器件也具有重要意义。 这项工作提供了关于如何通过调控衬底温度来优化SnO2薄膜光电性能的见解，对于设计高性能的光电设备具有指导价值。同时，它也提醒研究人员在探索新型功能材料时，需要充分考虑生长过程中的参数控制，以便发掘材料的潜在性能。