釩酸鉍基半導體功能材料的制備與性能研究.pdf

1、釩酸鉍(BiVO4)是優(yōu)異的半導體功能材料，因其獨特的晶體結構和性能引起了眾多科研工作者的關注。目前關于BiVO4單晶以及多晶陶瓷方面的研究少之又少，對其本征的性能認識還不夠。因此本論文以BiVO4晶體與陶瓷為研究對象，對其晶體的生長與性能及陶瓷的制備工藝與電學性能展開研究。論文主要內(nèi)容如下:
　　第一章為緒論部分。本章首先介紹了BiVO4材料的晶體結構及基本性質(zhì)。然后重點介紹了BiVO4材料的研究進展和電阻正溫度系數(shù)效應。最后對

2、論文的選題背景及研究意義進行了介紹了并確定了論文的主要研究內(nèi)容。
　　第二章主要研究了BiVO4晶體的坩堝下降法生長與性能。首次發(fā)現(xiàn)BiVO4晶體表面接觸角隨光照時間呈現(xiàn)先減小后增大的變化規(guī)律，同時電阻率呈現(xiàn)正溫度系數(shù)效應。
　　第三章主要研究了燒結條件對BiVO4陶瓷物相組成、顯微結構、介電、阻抗、電阻率等性能的影響。發(fā)現(xiàn)當燒結溫度大于820℃時陶瓷表面開始出現(xiàn)玻璃相，說明Bi容易在晶界處發(fā)生成分偏析。此外發(fā)現(xiàn)BiVO4陶

3、瓷兩個介電弛豫損耗峰。而且BiVO4陶瓷在測試電阻率隨溫度的變化關系時表現(xiàn)出明顯的正溫度系數(shù)效應，并對其形成機理進行了探討。
　　第四章主要研究了La3+摻雜比例對Bi1-xLaxVO4陶瓷電學性能的影響。發(fā)現(xiàn)La3+摻雜能顯著降低單斜Bi1-xLaxVO4固溶體陶瓷的介電損耗，降低陶瓷的導電性。而且Bi1-xLaxVO4(0.05≤x≤0.20)陶瓷的lgρ-T曲線在200℃附近出現(xiàn)拐點，說明其電流傳輸機理在低溫與高溫下不同。<

4、br>　　第五章主要研究了V5+位摻雜M6+(M: Mo、W)對BiVO4陶瓷電學性能的影響。發(fā)現(xiàn)Mo元素摻雜可以顯著的降低BiVO4陶瓷的介電損耗，且Bi1-x/3Φx/3V1-xMoxO4陶瓷介電頻譜中存在的兩個介電損耗峰具有典型的弛豫特征。W元素摻雜對Bi1-x/3Φx/3V1-xWxO4陶瓷電阻率的改變較為顯著，x=0.06、0.18的Bi1-x/3Φ/3V1-xWxO4陶瓷樣品在20℃～75℃范圍內(nèi)電阻率增大的幅度達到2-3個