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钙钛矿结构BNTLNO异质外延薄膜生长与性能研究的任务书
任务书
课题名称：钙钛矿结构BNTLNO异质外延薄膜生长与性能研究
一、研究意义及背景
钙钛矿结构材料由于其独特的光学、电学、力学和热学性质，在光学通讯、微波器件、红外探测和太阳能电池等应用领域得到了广泛的关注。其中，基于鉴定出的DielectricResponseAnomaly（DRA）点、LargePermittivity（LP）点和Low-frequencyDielectricRelaxation（LFDR）点，一系列种子材料BNT和LNO等钙钛矿结构材料被视为下一代高性能介电材料，并被广泛应用于电容、储能材料、微波技术、传感器等领域。
而BNTLNO异质结的制备、性质调控和应用具有重要的科学价值和应用前景，已经成为材料科学领域研究的热点之一。通过外延生长技术，在细致的控制研究下，可以制备出高质量的BNTLNO异质外延薄膜，实现在非晶基底上的晶体生长，控制薄膜拓扑与界面结构，从而获得优异的光电性质和功能拓展。
二、研究目的和内容
研究目的：本课题旨在通过异质生长技术，制备并研究BNTLNO异质外延薄膜的表征与性能，进一步探究它们的特殊物性及其应用。
研究内容：
1.利用化学气相沉积（CVD）技术，在不同晶向的基底上制备出高质量的BNTLNO异质结薄膜，并使用X光衍射仪（XRD）对其晶体结构进行表征。
2.采用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等技术对薄膜的形貌和表面粗糙度进行表征分析。
3.采用光学测试技术对薄膜的电学性质进行研究，包括介电响应、光电响应和能带结构等。
4.以异质矩形相互作用模式为基础，研究这种新型异质结构对其光学和电学性能的影响。
三、研究方法和技术路线
1.采用化学气相沉积（CVD）技术，制备BNTLNO异质结薄膜。
2.利用X光衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等技术对样品进行表征分析。
3.利用spectroscopicellipsometry分光电波谱仪研究薄膜的介电响应、Kerr效应和光波导特性。
4.通过紫外光参考弱光反射法结合逆变法，研究薄膜的能带结构。
5.采用计算机模拟方法，研究异质矩形结构对其光学和电学性能的影响。
四、预期成果
1.成功制备出高质量的BNTLNO异质结薄膜，探究异质结构对其光电性能的影响机制。
2.取得较好的光波导性能，同时改进BNT与LNO两种材料的性能。
3.确定异质结构的生长和特殊物性机制。
4.输出一定数量科研成果，并在同行评议的SCI期刊上发表研究论文。
五、任务分解
1.熟悉BNTLNO在储能材料、传感器、光电器件等领域的应用及其研究现状，撰写文献综述。
2.化学气相沉积（CVD）技术制备BNTLNO异质结薄膜。
3.利用X光衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等技术对样品进行表征分析。
4.采用spectroscopicellipsometry分光电波谱仪研究薄膜的介电响应、Kerr效应和光波导特性。
5.采用紫外光参考弱光反射法结合逆变法，研究薄膜的能带结构。
6.采用计算机模拟方法，研究异质矩形结构对其光学和电学性能的影响。
7.发表论文并完成结题报告。
六、参考文献
1.QingminJi,ChengzhiDong,XiYao,etal.HighlyefficientandstablephotovoltaiccellsachievedbyintroducingBiintoBNTLNOperovskite[J].JournalofAlloysandCompounds,2020,817:152746.
2.JiliangZhao,QinWen,RomanSobolewski,etal.Enhancedferroelectricandpiezoelectricpropertiesinbismuthtitanate-basedceramicswithBLLZOandBNLTcompatibilizinglayers[J].CeramicsInternational,2019,45(2):1710-1719.
3.Jian-QiangWang,Zhi-LongZhuang,Xue-YouChen.EffectsofsubstratetemperatureonthestructuralandopticalpropertiesofBaTiO3thinfilmsgrownbychemicalvapordeposition[J].JournalofCrystalGrowth,2011,324(1):140-144.
4.K.Tanaka,Y.Kimura,N.Kita,etal.Composition-inducedshiftoft