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TiO2种子层对Bi3.15Nd0.85Ti3O12铁电薄膜的结晶取向和铁电性能的影响
  • ISSN号:1000-324X
  • 期刊名称:《无机材料学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM223[电气工程—电工理论与新技术;一般工业技术—材料科学与工程]
  • 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项目(90407023)
中文摘要:

用sol—gel法分别制备了直接沉积在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上和加入了TiO2种子层的Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT)铁电薄膜,研究了种子层对BNT薄膜结构和电学性能的影响.XRD结果表明直接沉积在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上的BNT薄膜具有(117)和(001)的混合取向,而加入TiO2种子层之后薄膜的最强峰为(200)取向;FE-SEM显示具有TiO2种子层的BNT薄膜,其表面主要是由具有非C轴取向的晶粒组成且更为致密;直接沉积的BNT薄膜和具有TiO2种子层的BNT薄膜的剩余极化Pr值分别为26和43.6μC/cm^2,矫顽场强&分别为91和80.5kV/cm;疲劳测试表明两种薄膜均具有良好的抗疲劳特性,TiO2种子层的引入并没有降低BNT薄膜的疲劳特性;两种薄膜的漏电流密度均在10^-6-10^-5A/cm^2之间.

英文摘要:

Bi3.15Nd0.85Ti3O12 (BNT) thin films with and without a TiO2 seeding layer were fabricated on Pt/Ti/SiO2/Si substrates by sol-gel method at 750℃. The effect of seeding layer on structural and electrical properties of BNT thin films was investigated. X-ray diffraction pattern shows that the BNT thin film deposited directly on Pt/Ti/SiO2/Si substrate exhibits predominantly (117) and (001) orientation while the BNT thin film grow on Pt/Ti/SiO2/Si substrate with a TiO2 seeding layer show a highly a axis orientation with the (200) strongest peak. The BNT thin film with a TiO2 seeding layer is a more dense and homogeneous than that deposite directly on Pt/Ti/SiO2/Si substrate. The Pr and Ec values of BNT films with and without TiO2 layer are 43.6 and 26μC/cm^2, and 91 and 80.5kV/cm, respectively. The fatigue test exhibits a very strong fatigue endurance up to 109 cycles for both films. The addition of TiO2 seeding layer does not decrease the fatigue characteristic of BNT thin film. The leakage current density are generally in the order of 10^-6 - 10^-5A/cm^2 for both samples.

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期刊信息
  • 《无机材料学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海硅酸盐所
  • 主编:郭景坤
  • 地址:上海市定西路1295号
  • 邮编:200050
  • 邮箱:wjclxb@mail.sic.ac.cn
  • 电话:021-52411302
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-324X
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1363/TQ
  • 邮发代号:4-504
  • 获奖情况:
  • 获"中国百种杰出学术期刊"称号
  • 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,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),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),瑞典开放获取期刊指南,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21274