近日，我支部党员教师王显威指导课题组本科生陈静瑶等同学在Physica B发表异质结改善锆酸铅基反铁电储能薄膜的研究工作。

本篇文章中，通过在Pb_0.88La_0.12ZrO₃ (PLZ) 中加入ZrO₂层，构建异质结结构，提升薄膜的击穿场强和储能性能。采用溶胶凝胶法在LaNiO₃/SiO₂/Si 基底上依次沉积PLZ、ZrO₂、PLZ溶液，得到三明治结构复合薄膜。作为绝缘体，ZrO2的带隙大于 PLZ。电子从ZrO₂绝缘层扩散到 PLZ 层，这就在 PLZ 层和 ZrO₂ 层之间引入了内置电场（E_in），形成两个背靠背的相反异质结。无论外加电场的方向如何，总会有一个内置电场朝相反的方向作用，从而削弱外加电场。当 ZrO₂ 前驱体溶液浓度为 0.1 mol/L 时，击穿场强从 641 kV/cm 提高到 1543 kV/cm，最大极化从 59.5 μC/cm² 提高到 83.5 μC/cm²。大的击穿场强和高的最大极化使储能密度显著增加，从 17.1 J/cm³ 增加到 32.6 J/cm³。结果表明，加入 ZrO₂ 层是提高 PLZ 薄膜储能性能的有效方法。

具有异质结结构的复合薄膜电学性能测试示意图