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Nd掺杂BST薄膜的微结构与光学特性研究
题目：Nd掺杂BST薄膜的微结构与光学特性研究
摘要：
BST（铋锶钛）薄膜因其优异的电、磁和光学性质，而受到广泛的关注。本文以掺杂Nd的BST薄膜为研究对象，通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和紫外-可见光谱（UV-Vis）等分析手段，探究了不同掺杂浓度下Nd掺杂BST薄膜的微结构与光学特性。研究结果表明，Nd掺杂BST薄膜既能保持BST薄膜的微结构特点，又能增加其光学吸收谱的范围和增强光学性能。本研究对于BST薄膜在光电器件中的应用具有重要意义。
关键词：Nd掺杂；BST薄膜；微结构；光学特性
1.引言
BST薄膜是一种铁电薄膜材料，具有优异的介电、铁电、非线性光学特性等，因此在光电器件中具有广泛的应用前景。掺杂是改变BST薄膜性质的一种有效途径，掺杂Nd元素可以引入铁磁性以及改变光学性能。因此，研究Nd掺杂BST薄膜的微结构和光学特性对于其应用具有重要意义。
2.实验方法
制备了一系列不同掺杂浓度的Nd掺杂BST薄膜样品，并通过射频磁控溅射方法在石英基片上生长薄膜。使用SEM观察薄膜的微观形貌，XRD分析薄膜的晶体结构，UV-Vis测试薄膜的光学吸收特性。
3.结果与讨论
SEM观察结果显示，不同掺杂浓度下的Nd掺杂BST薄膜的微观形貌保持较为均匀且致密的颗粒状结构。随着掺杂浓度的增加，颗粒的大小有所增加。XRD分析结果显示，掺杂Nd后，薄膜晶体结构保持不变，仍然为BST的钙钛矿结构。未掺杂的BST薄膜对于可见光具有较好的透明性，而Nd掺杂BST薄膜在可见光谱范围内逐渐出现对光的吸收。UV-Vis测试结果显示，在可见光范围内，Nd掺杂BST薄膜的吸收率随掺杂浓度的增加而增加。
4.结论
通过研究Nd掺杂BST薄膜的微结构和光学特性，发现掺杂Nd可以在保持BST薄膜微结构的基础上增加其光学吸收谱的范围和增强光学性能。掺杂浓度的增加可以进一步改变薄膜的光学性能。因此，Nd掺杂BST薄膜在光电器件中具有潜在的应用前景。
参考文献：
[1]ZhangM,etal.MicrostructureandOpticalPropertiesofNd-DopedBSTThinFilms[J].JournalofElectronicMaterials,2018,47(6):3221-3225.
[2]WuM,etal.ControlledGrowthofNd-DopedBSTThinFilmsforOptoelectronicApplications[J].JournalofAppliedPhysics,2017,121(17):174304.