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氮氢混合气氛对SrBi₂Ta₂O₉铁电薄膜和粉末性能的影响

王东生 , 于涛 , 胡安 , 吴迪 , 李爱东 , 刘治国

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00737

用金属有机物分解法分别制备了SrBi₂Ta₂O₉（SBT）薄膜和粉末样品. XRD和SEM结果显示SBT粉末经历氮氢混合气氛400℃退火处理后发生了还原反应，金属Bi和δ-Bi₂O₃析出，成针状结构聚集在表面，晶体结构没有被破坏. SBT薄膜在500℃退火处理时，表面出现Bi的球形及针状结构聚集体，相对于薄膜结构，SBT粉末中的Bi元素在较低温度时更容易被还原. Bi的大量缺失严重影响薄膜的铁电性能，当退火时间为5.5min时，SBT薄膜剩余极化强度Pr下降了约43%，但是在109极化反转后仍然保持了良好的抗疲劳特性;退火时间超过8.5min时，薄膜被击穿，铁电性能消失.

关键词: SBT铁电薄膜 , forming gas , reduction , degradation