LSCO/NBT/LSCO异质结铁电储能性能

采用磁控溅射法和脉冲激光沉积法,以钛酸锶(001)SrTiO3(STO)单晶基片为衬底,制备了La0.5Sr0.5CoO3/Na0.5Bi0.5TiO3/La0.5Sr0.5CoO3(LSCO/NBT/LSCO)铁电电介质电容器,X射线衍射证实了[001]NBT// [001]LSCO//[001]STO外延关系。外延NBT薄膜电容器的有效储能密度Wrec随外加电场的增加呈线性增大规律,在1250 kV/cm时,Wrec达到了25.7 J/cm3,转化效率η为64.7%。此外,在室温到120℃的温度范围内,Wrec和η都具有较好的热稳定性。大的Wrec和热稳定性归因于外延NBT薄膜中较少的缺陷和晶界。

Pt/Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3)/La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3)电容器的结构和铁电疲劳特性

采用偏轴磁控溅射法,以单晶钛酸锶(001)SrTiO_(3)(STO)为衬底,不同沉积温度下外延生长了La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3)(LSCO)氧化物底电极。X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)结构表征以及四探针方阻测试结果表明:LSCO薄膜外延(00l)取向最优温度沉积条件为550℃。此外,利用脉冲激光沉积法,以LSCO/STO异质结为模板,构架了Pt/Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3)(NBT)/LSCO/STO铁电电容器。XRD和AFM结构表征表明:NBT薄膜为(00l)外延结构。电流密度-电压测试曲线结果表明,室温变为70℃时,Pt/NBT/LSCO异质结漏电流密度有所增加,但未改变导电机制:低压下为欧姆导电和高压下为陷阱的空间电荷限制电流导电。在5 V驱动电压下,室温和70℃时,Pt/NBT/LSCO电容器具有饱和的电滞回线和保持特性,且经过10^(10)翻转后,均未产生疲劳。