隨著近幾年物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,便攜式電子器件已經(jīng)全面布局在各個(gè)領(lǐng)域。組成物聯(lián)網(wǎng)的微型電子器件都需要微型能源供電,一般會(huì)用壽命有限且會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害的化學(xué)電池,但是電池的管理和回收是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。2006年,王中林院士發(fā)明的壓電納米發(fā)電機(jī)（PENG）具有能夠?qū)h(huán)境中的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的特點(diǎn),并且這種能力與時(shí)間和地點(diǎn)無(wú)關(guān),表現(xiàn)出極強(qiáng)的環(huán)境適用性。因此,PENG尤其適合解決物聯(lián)網(wǎng)中微型電子器件的供電問(wèn)題,這為自驅(qū)動(dòng)傳感器的發(fā)展提供了新的解決方案。迄今為止,對(duì)PENG的研究已經(jīng)取得豐碩的成果,但是制備環(huán)境友好型和高性能的PENG仍是目前的主要研究方向。2010年,王中林院士提出壓電光電子學(xué)效應(yīng),其原理主要是利用壓電勢(shì)調(diào)節(jié)界面處的能帶結(jié)構(gòu),從而有效調(diào)控界面或結(jié)區(qū)處的載流子輸運(yùn)行為,以制備具有高性能和高靈敏特點(diǎn)的新型自驅(qū)動(dòng)光電子器件。壓電光電子學(xué)已經(jīng)在傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)和人工智能領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。因此,基于壓電勢(shì)所提出的PENG和壓電光電子學(xué)兩大研究領(lǐng)域?qū)ξ磥?lái)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起著重要的作用。本文通過(guò)摻雜制備鈦（Ti）釤（Sm）共摻雜鐵酸鉍(Bi_0.84Sm_0.16

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 壓電材料、壓電勢(shì)及壓電納米發(fā)電機(jī)
        1.2.1 壓電材料簡(jiǎn)介
        1.2.2 壓電勢(shì)簡(jiǎn)介
        1.2.3 壓電納米發(fā)電機(jī)
        1.2.4 目前壓電納米發(fā)電機(jī)研究現(xiàn)狀
    1.3 鐵電光伏效應(yīng)
    1.4 壓電光電子學(xué)效應(yīng)
        1.4.1 壓電光電子學(xué)效應(yīng)簡(jiǎn)介
        1.4.2 目前壓電光電子學(xué)研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文研究?jī)?nèi)容與意義
    參考文獻(xiàn)
第2章 樣品的制備、表征和性能測(cè)試
    2.1 引言
    2.2 樣品的制備
        2.2.1 固相法制備壓電陶瓷
        2.2.2 溶膠凝膠法制備BLFO薄膜
        2.2.3 磁控濺射制備ZnO籽晶層
        2.2.4 水熱法制備納米線
    2.3 樣品表征
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 拉曼光譜測(cè)試(Raman)
    2.4 性能測(cè)試
        2.4.1 鐵電性能
        2.4.2 壓電性能
        2.4.3 壓電納米發(fā)電機(jī)的輸出性能
        2.4.4 光伏性能
    2.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第3章 基于三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的BSFTO制備柔性壓電納米發(fā)電機(jī)
    3.1 引言
    3.2 壓電納米發(fā)電機(jī)的制備
        3.2.1 BSFTO樣品的制備
        3.2.2 制備基于BSFTO的三維互聯(lián)壓電填料的PENG
    3.3 材料與器件的形貌、結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試
        3.3.1 BSFTO顆粒的表征
        3.3.2 三維壓電互連壓電填料與納米發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
        3.3.3 壓電納米發(fā)電機(jī)的工作原理
        3.3.4 壓電納米發(fā)電機(jī)的電學(xué)性能測(cè)試
    3.4 COMSOL多物理場(chǎng)仿真計(jì)算
        3.4.1 COMSOL Multiphysics簡(jiǎn)介
        3.4.2 三維互連結(jié)構(gòu)的COMSOL Multiphysics仿真計(jì)算
    3.5 壓電納米發(fā)電機(jī)的實(shí)際應(yīng)用
    3.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 外場(chǎng)極化、應(yīng)變調(diào)控增強(qiáng)BLFO/ZnO異質(zhì)結(jié)光電性能
    4.1 引言
    4.2 BLFO/ZnO器件的制備
        4.2.1 BLFO的薄膜的制備
        4.2.2 ZnO納米線陣列的制備
    4.3 BLFO/ZnO異質(zhì)結(jié)的基本表征
        4.3.1 BLFO/ZnO異質(zhì)結(jié)微觀形貌
        4.3.2 BLFO/ZnO異質(zhì)結(jié)的晶體結(jié)構(gòu)
        4.3.3 BLFO薄膜的鐵電性
        4.3.4 BLFO薄膜與ZnO納米線的紫外-可見(jiàn)光譜分析
    4.4 BLFO薄膜與BLFO/ZnO異質(zhì)結(jié)的光伏性能測(cè)試
        4.4.1 BLFO薄膜光電性能測(cè)試
        4.4.2 外場(chǎng)極化、應(yīng)變調(diào)控下BLFO/ZnO異質(zhì)結(jié)光電性能測(cè)試
    4.5 BLFO/ZnO異質(zhì)結(jié)能帶理論分析
        4.5.1 異質(zhì)結(jié)性能增強(qiáng)的理論分析
        4.5.2 ZnO壓電勢(shì)與異質(zhì)結(jié)能帶的COMSOl仿真計(jì)算
    4.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第5章 總結(jié)與展望
致謝
攻讀學(xué)位期間研究成果



本文編號(hào)：4050654