铌镁酸钡缓冲层对锆钛酸铅薄膜漏电流的抑制

将铌镁酸钡(Ba(Mg1/3Nb2/3)O3,BMN)作为缓冲层,通过溶胶-凝胶法制备了锆钛酸铅(Pb(Zr0.52Ti0.48)O3,PZT)铁电薄膜。探究BMN缓冲层对PZT铁电薄膜介电、铁电性能影响。研究发现:BMN缓冲层不仅可以改善PZT薄膜晶化生长,同时阻碍了PZT与Pt的互扩散而降低了漏电流。由于对漏电流的抑制作用,适当厚度BMN缓冲层的引入可改善PZT的铁电性能,但随着缓冲层厚度的增加,由于其分压作用,复合膜铁电性减弱。当厚度为10nm时,薄膜的综合性能最好:介电常数εr=1612.03,介电损耗tanδ=0.024,剩余极化值Pr=31.65μC/cm^2,矫顽场Ec=71.5kV/cm,漏电流密度J=4.4×10^-6A/cm^2。

PZT铁电薄膜的印迹研究

印迹(Imprint)是造成铁电存储器失效的一个重要因素,通过分析不同厚度的PZT薄膜电容的界面层后认为,造成印迹的原因是上下电极与铁电薄膜之间界面层厚度的不同,导致了铁电薄膜表面极化钉扎状态的差异。矫顽电压偏移量对铁电薄膜的厚度依赖性,以及矫顽电压的偏移量随时间变化规律,很好地证实了笔者的设想。