论文部分内容阅读
本论文在多种单晶基片上利用脉冲激光沉积技术外延生长了层状钴氧化物Bi2Sr2Co2Oy、Ca3Co4O9和NaxCoO2热电薄膜并研究了其热电输运特性，所得主要结论如下： 1)利用脉冲激光沉积技术制备了Bi2Sr2Co2Oy薄膜并研究了沉积温度和氧压对薄膜晶体结构及电输运性能的影响。在最佳沉积条件下得到的薄膜为在ab面和c轴方向完全织构的外延薄膜，其室温和高温热电性能均可以和单晶样品相比拟。 2)利用脉冲激光沉积技术制备了Ca3Co4O9薄膜并研究了Fe含量对Ca3Co4-xFexO9(x=0、0.05、0.1、0.15)薄膜电学性能的影响。随着Fe含量的增加(x≤0.1)，空穴载流子浓度增加，薄膜的电阻率减小；进一步增加铁含量(x>0.1)会导致薄膜晶格发生畸变或富铁的第二相，使载流子散射增强、电阻率升高。因塞贝克系数基本不受铁含量的影响，故少量的Fe替代Co位可以改善Ca3Co4O9薄膜的热电性能。 3)利用脉冲激光沉积和离子扩散技术制备了NaxCoO2外延薄膜，薄膜的功率因子可以和单晶样品相比拟。在此基础上我们制备了c轴倾斜的NaxCoO2外延薄膜并研究了其激光诱导热电压效应。当入射激光波长为308nm时，探测到的开路电压信号灵敏度高达16V/mJ，这表明NaxCoO2薄膜不仅在热电器件而且在非制冷光探测器领域均具有重要的应用前景。