寧波材料所在鐵電材料的光伏效應調控方面取得進展

　　光伏效應廣泛存在于BaTiO3、Pb(Zr,Ti)O3等鐵電材料中。由于較大的禁帶寬度，鐵電材料的光電轉換效率通常較低。新型鐵電材料BiFeO3因其禁帶寬度相對較窄，人們在這種材料中發現了明顯的光伏效應。相比單晶塊體和外延薄膜材料，多晶BiFeO3薄膜因其制備工藝簡單、成本低等因素在光探測及光電轉換等應用方面具有明顯優勢和潛在前景。

　　中科院寧波材料技術與工程研究所李潤偉研究員領導的研究組，使用溶膠-凝膠法成功地制備了多晶BiFeO3薄膜材料，并在這種材料中觀察到了顯著的光伏效應。研究發現，使用不同種類的電極材料可以顯著地調控光電轉換效率。使用透明氧化物電極的ITO/BiFeO3/Pt器件相比使用金屬電極的Au/BiFeO3/Pt器件，其光電轉換效率增大了25倍；在450 μW/cm2的光強和0伏偏壓下，相應的光電流從0.2 pA增加到200 pA，光電導提高了1000倍。

　　該研究結果表明，優化電極材料可以顯著增大鐵電材料的光電轉換效率，為探索鐵電以及多鐵性材料在光電器件等相關領域的應用開辟了新的途徑。

　　相關結果發表在Nanotechnology 22, 195201 (2011)，該文章被選為研究亮點，在Nanotechweb網站上重點報道，詳細內容參見http://nanotechweb.org/cws/article/lab/46078。

　　該研究工作得到了中科院百人計劃、國家自然科學基金以及浙江省和寧波市的項目經費支持。