保持温度对偏轴磁控溅射法制备BiFeO_3薄膜结构和性能的影响

本文采用偏轴磁控溅射方法在Pt/TiO2/SiO2/Si(111)基片上制备了多晶BiFeO3(BFO)薄膜,并构架了Pt/BFO/Pt异质结电容器。利用X射线衍射(XRD)、铁电测试仪等手段研究了保持温度对BFO薄膜结构和性能的影响。XRD图谱表明制备的BFO薄膜均为多晶结构,在保持温度400℃±2℃的区间内得到的BFO薄膜不含明显杂相,其它的温度均有明显的杂相。在保持温度为400℃时得到了较为饱和的电滞回线,在900 nm厚度的情况下,剩余极化强度仍可以达到Pr>40μC/cm2,达到了实际应用的要求Pr>10μC/cm2。漏电流拟合机制表明在低场下属于欧姆机制,在高场下比较接近空间电荷限制电流(SCLC)机制。

取向对铁酸铋薄膜漏电机制和光伏性能的影响

本文通过偏轴磁控溅射法,以不同取向钛酸锶SrTiO3 (STO)单晶基片为衬底,镧锶钴氧La0.5Sr0.5CoO3 (LSCO)为底电极,铁酸铋BiFeO3 (BFO)为铁电介质,构架了Pt/BFO/LSCO/STO异质结电容器。XRD结果显示不同取向的BFO薄膜均为外延结构。研究了不同取向Pt/BFO/LSCO异质结的漏电机制和光伏性能。J-V数据拟合表明,Pt/BFO/LSCO漏电流大小依赖于BFO薄膜取向,满足(001)J 】(110)J 】(111)J规律。不同取向Pt/BFO/LSCO异质结的导电机制均为:低电场欧姆导电和高电场肖特基导电。通过铁电光伏系统对Pt/BFO/LSCO异质结的光伏性能进行了测量,结果表明开路电压VOC和短路电流JSC强烈依赖于BFO薄膜取向,(111)取向最大、(110)取向次之、(001)取向最小。

厚度对Ni-Nb薄膜结构和光学性能的影响

采用偏轴磁控溅射法在玻璃基底上制备了70 nm、140 nm和210 nm厚度的Ni-Nb薄膜。利用紫外-可见分光光度计、X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜的光学特性,晶体结构和表面形貌进行了表征与分析。投射和反射光谱表明140 nm厚度的Ni-Nb薄膜具有优异的光学性能。XRD结果表明Ni-Nb薄膜为非晶态结构。AFM图片显示出Ni-Nb薄膜均匀致密,均方粗糙度仅为1.70 nm。