外延Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_(3)铁电薄膜的制备及介电储能性能

利用偏轴磁控溅射技术,在(001)LaAlO_(3)单晶衬底上构架了Pt/Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_(3)(BST)/La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3)(LSCO)铁电电容器,研究了BST薄膜的结构与形貌、介电、漏电和储能性能。结果表明:BST薄膜为外延结构生长,表面光滑致密,其均方根粗糙度为1.228 nm。Pt/BST/LSCO电容器具有优异的介电性能,100 kHz频率下调谐率和最大损耗分别为73.73%和0.078,漏电流密度较低(106 A/cm^(2)量级)。此外,BST薄膜展现了良好的储能特性及温度稳定性,在10 kHz频率和2000 kV/cm外加场强下,其室温总储能密度、有效储能密度和储能效率分别为27.01 J/cm^(3)、16.03 J/cm^(3)和59.4%;在1200 kV/cm外加场强下,温度为105℃时储能效率可高达72.2%,这主要归因于较高温度促进了离子的热运动,从而有效提升了储能效率。