Photoresponse of ferroelectric BaTiO3 thin films

Resumen

BaTiO3 es un material de óxido ferroeléctrico sin plomo. BaTiO3 películas delgadas han sido ampliamente estudiados para aplicaciones de memoria debido a su efecto de memoria de carga resultante de su naturaleza ferroeléctrica. Hoy en día, la comunidad científica ha renovado su interés en BaTiO3, ya que posee características que son interesantes para áreas de rápido desarrollo como la fotovoltaica, la detección fotoeléctrica y la fotocatálisis. El objetivo principal de la presente tesis es estudiar los efectos fotoeléctricos de las películas delgadas BaTiO3 y dar luz sobre los mecanismos relevantes que las controlan. Los materiales ferroeléctricos muestran campos eléctricos internos intrínsecos, inevitables y exclusivos: campo eléctrico de impresión (Eimp) y campo eléctrico de despolarización (Edep). Así se pueden obtener distintos efectos fotoeléctricos debido a Eimp y Edep. En la presente tesis hemos estudiado en detalle el papel de Eimp y Edep en los efectos fotoeléctricos de películas BaTiO3. En particular, se muestra que se puede usar una configuración de medición apropiada para revelar y aislar su contribución. Como resultado, pueden obtenerse diferentes foto respuestas transitorias y constantes según se desee. De igual modo, se analiza su contribución a la dinámica de conmutación ferroeléctrica. La foto respuesta transitorio tiene su origen en el cribado de la carga superficial (fotograbado). Para modular su magnitud se ha realizado una caracterización detallada. Se concluye que la polarización de las fotos se rige por la presencia de agua adsorbida en la superficie, lo que permite su control. Sin embargo, se ha encontrado que la eficiencia fotoeléctrica está limitada por la baja generación de portadores por la luz, por lo que el efecto de O sustituido por N en la red BaTiO3, lo que debería dar lugar a un estrechamiento de banda, mejorando así la eficiencia fotoeléctrica , ha sido estudiado. Curiosamente, se encuentra que los tratamientos de amoníaco son eficientes para mejorar las respuestas fotoeléctricas, sin tener ninguna evidencia clara de la sustitución de N.

Fecha de lectura	24 jul 2017
Idioma original	Inglés
Supervisor	Ignasi Fina Martinez (Director/a)