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

无机材料学报, 2007, 22(6): 1192-1196. doi: 10.3321/j.issn:1000-324x.2007.06.036

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

李佳 ^1, , 于军 ^2, , 彭刚 ^3, , 王耘波 ^4, , 周文利 ^5,

1.华中科技大学,电子科学与技术系,武汉,430074

2.华中科技大学,电子科学与技术系,武汉,430074

3.华中科技大学,电子科学与技术系,武汉,430074

4.华中科技大学,电子科学与技术系,武汉,430074

5.华中科技大学,电子科学与技术系,武汉,430074

基金项目: 国家自然科学基金(90407023)

关键词： sol-gel , Bi3.15Nd0.85Ti3O12 , 铁电薄膜 , TiO2种子层

Effect of TiO2 Seeding Layer on Crystalline Orientation and Ferroelectric Properties of Bi3.15Nd0.85Ti3O12 Thin Films

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/cm2,矫顽场强Ec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10-6～10-5 A/cm2之间.

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