硅基BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3/Pb(Zr_(0.4)Ti_(0.6))O_3/BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3集成薄膜的结构及其铂电极电容器的性能

用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO_2/Si(001)基片上制备了BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3/Pb(Zr_(0.4)Ti_(0.6))O_3/BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3(BFMO/PZT/BFMO)集成薄膜,采用X射线衍射仪分析了其物相结构;采用铁电测试仪考察了该集成薄膜与铂极构成的铁电电容器的性能。结果表明:该集成薄膜结晶较好,除BFMO、PZT及基片的衍射峰外没有其它衍射峰存在;当电场强度为0.7 MV·cm^(-1)时,Pt/BFMO/PZT/BFMO/Pt电容器的电滞回线对称性良好,剩余极化强度为17.9μC·cm^(-2),矫顽力为0.12 MV·cm^(-1);在电场强度为0.4 MV·cm^(-1)下测得的铁电电容器漏电流密度为2×10^(-5)A·cm^(-2),电容器在经过10^(10)次反转后未出现明显的疲劳现象。

含Ni-Al阻挡层硅基BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3铁电电容器的结构及物理性能

以Ni-Al为阻挡层,在Si衬底上构架了SrRuO3(SRO)/BiFe0.95Mn0.05O3(BFMO)/SRO异质结电容器。X射线衍射(XRD)分析表明:Ni-Al阻挡层为非晶结构,BFMO薄膜为具有良好结晶质量的多晶结构。在5 kHz测试频率下,SRO/BFMO/SRO电容器呈现饱和的电滞回线。实验发现,SRO/BFMO/SRO铁电电容器具有良好的抗疲劳性能。漏电机制研究表明,外加电场小于210 kV/cm时,SRO/BFMO/SRO电容器满足欧姆导电机制,在电场大于210kV/cm时,满足空间电荷限流传导机制。

光照对BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3薄膜铁电和输运性质的影响

采用溶胶-凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(001)基片上制备了BiFe0.95Mn0.05O3(BFMO)薄膜,并构架了Pt/SrRuO3/BFMO/Pt型电容器。X射线衍射(XRD)分析发现在650℃快速退火可以得到良好结晶质量的多晶薄膜。紫光入射到薄膜表面,电滞回线发生变化,这是由于光照在薄膜内部产生的光生载流子影响了退极化场的分布。研究表明,在紫光照射下,薄膜的漏电流密度变大,电导由5.1×10-7S增大到6.63×10-7S。通过对暗电流密度的拟合发现,BFMO薄膜为欧姆导电机制。