李海敏
,
郭红力
,
李雪冬
,
刘果
,
肖定全
,
朱建国
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01053
利用溶胶-凝胶法在LaNiO3/SiO2/Si衬底上制备了0.7BiFeO3-0.3PbTiO3(BFPT7030)薄膜, 研究了快速退火及常规退火两种不同的后续退火处理方式对薄膜铁电性能及漏电流性能的影响. XRD测试表明, 经快速退火处理的BFPT7030薄膜结晶完好, 呈现出单一的钙钛矿相. SEM测试结果显示, 经快速退火处理的BFPT7030薄膜结晶充分, 但经常规退火处理的BFPT7030薄膜表面致密性较好, 且在升温速率为2℃/min时薄膜的晶粒更细小. 经快速退火处理的BFPT7030薄膜的铁电性能较为优异, 在升温速率为20℃/s时, 其剩余极化Pr为22 μC/cm2, 矫顽场Ec为70 kV/cm, 并具有较小的漏电流. XPS测试结果表明, 经常规退火处理的BFPT7030薄膜其铁离子的价态波动较小.
关键词:
溶胶-凝胶
,
BiFeO3-PbTiO3
,
thin film
,
rapid thermal annealing
,
conventional thermal annealing
李海敏
,
朱建国
,
周莹
,
周永国
,
贺松涛
,
张骞
稀有金属材料与工程
利用溶胶-凝胶法在LaNiO3/SiO2/Si衬底上制备了掺Mn量为0％、1％、5％、10％(质量分数)的0.7BiFeO3-0.3PbTiO3 (BFMPT7030/x,x=0,0.01,0.05,0.1)薄膜.XRD测试表明,薄膜均完全结晶,呈现高度(100)择优取向.通过对薄膜晶体结构分析,发现BFMPT7030/0.05薄膜具有最小的晶粒尺寸(258 nm)及最小的晶胞体积(61.25× 10-3 nm3).SEM测试结果显示样品晶粒生长充分,晶粒尺寸在150～300 nm之间.铁电性能测试结果表明,当Mn含量为5％时,铁电性能较好,电滞回线形状最好,最为饱和.漏电流测试结果表明随着掺Mn量增加,BFMPT7030薄膜的漏电流随电场增大而增加的趋势减弱.
关键词:
溶胶-凝胶
,
BiFeO3-PbTiO3
,
薄膜
,
Mn掺杂
李海敏
,
郭红力
,
李雪冬
,
刘果
,
肖定全
,
朱建国
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01053
利用溶胶-凝胶法在LaNiO3/SiO2/Si衬底上制备了0.7BiFeO3-0.3PbTiO3(BFPT7030)薄膜,研究了快速退火及常规退火两种不同的后续退火处理方式对薄膜铁电性能及漏电流性能的影响.XRD测试表明,经快速退火处理的BFPT7030薄膜结晶完好,呈现出单一的钙钛矿相.SEM测试结果显示,经快速退火处理的BFPT7030薄膜结晶充分,但经常规退火处理的BFPT7030薄膜表面致密性较好,且在升温速率为2℃/min时薄膜的晶粒更细小.经快速退火处理的BFPT7030薄膜的铁电性能较为优异,在升温速率为20℃/s时,其剩余极化Pr为22 μC/cm2,矫顽场Ec为70 kV/cm,并具有较小的漏电流.XPS测试结果表明,经常规退火处理的BFPT7030薄膜其铁离子的价态波动较小.
关键词:
溶胶-凝胶
,
BiFeO3-PbTiO3
,
薄膜
,
快速退火
,
常规退火
李海敏
,
邱春丽
,
朱建国
,
淮明哲
,
杨青松
稀有金属
利用溶胶-凝胶法在LaNiO3/SiO2/Si衬底上制备了0.7BiFeO3-0.3PbTiO3 (BFPT7030)薄膜,利用快速退火方式将薄膜分别在空气、氧气流、空气流、氮气流中进行后续退火处理.在空气、氧气流及空气流中退火的薄膜均完全结晶并呈现高度(100)择优取向.而在氮气流中退火的薄膜由于结晶很差,测试不出其电滞回线.空气中退火的BFPT7030薄膜表现出最大的剩余极化及最小的漏电流,Pr为30 μC·cm-2,而在空气流中退火的BFPT7030薄膜表现出最小的剩余极化(Pr∶ 13 μC·cm-2)及最大的漏电流.XPS测试结果表明,在空气、氧气流及空气流中退火的BFPT7030薄膜中Fe3+∶Fe2+分别为2.09∶1,1.65∶1及1.5∶1.而在氧气流及空气流中退火的BFPT7030薄膜中Bi及Pb的相对含量低于在空气中退火的薄膜.铁离子的价态波动是产生氧空位的原因,增加氧气有助于抑制氧空位的产生.虽然Pb的挥发会导致较差的微观结构,但其挥发并不会导致氧空位的产生.
关键词:
退火气氛
,
BiFeO3-PbTiO3
,
铁电
,
溶胶-凝胶
