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退火气压对Bi3.25La0.75Ti3O12铁电薄膜的微观结构和铁电性能的影响
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484.1[理学—固体物理;理学—物理] TN304.9[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]华中科技大学电子科学与技术系,武汉430074
  • 相关基金:国家自然科学基金重大研究计划(批准号:90407023)资助的课题.
中文摘要:

采用sol-gel法在Pt/TiO2/SiO2/p-Si(100)衬底上制备了Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)铁电薄膜,研究了在750℃时不同退火气压(pO2:10-4—3atm)对薄膜微观结构和电学性能的影响.XRD和拉曼光谱结果表明在10-4和3atm氧气压下退火的薄膜晶化度明显降低.同时,XRD结果反映出10-1atm氧气压下退火的薄膜具有a轴择优取向.FSEM截面形貌显示0.1atm氧气压下退火的薄膜由与a轴取向相对应的柱状晶粒构成,1atm氧气压下退火的薄膜为由随机取向相对应的斜杆状晶粒构成.薄膜的微观结构最终影响了其铁电性能.0.1atm氧气压下退火的薄膜具有最大的剩余极化值(Pr=17.8μC/cm^2)和最小的矫顽场强(Ec=73.6kV/cm),以及良好的抗疲劳特性.

英文摘要:

The effect of annealing pressure on the structure and ferroelectric properties was investigated for Bi 3.25 La 0.75 Ti3O 12 (BLT) thin film prepared on Pt/TiO2/SiO2/p-Si(100) substrate by sol-gel method. The amorphous film samples were annealed at 750 ℃ for 30 min under oxygen pressures varying from 10^ -4 to 3 atm. Then the structure, crystallization degree, and morphology were characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, and field-emission scanning electron microscope (FSEM) to clarify the effect of annealing pressure on the structure of the film. The XRD and Raman spectroscopy results showed a clear decreasing of the crystallization degree of the film annealed under oxygen pressures of 10^ -4 and 3 atm. FSEM results showed different growth orientations of grains under different oxygen pressures. The structure of the BLT film was revealed to affect their ferroelectric properties. The largest remanent polarization of 17.8 μC/cm^2 with the coercive field of 73.6 kV/cm and good fatigue property were obtained for the film annealed under oxygen pressure of 0.1 atm.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876