紫光对外延掺锰铁酸铋薄膜物性的影响

采用溶胶-凝胶的方法在(001)取向的SrRuO3/SrTiO3(SRO/STO)异质结上制备了外延BiFe0.95Mn0.05O3(BFMO)薄膜,并以氧化铟锡(ITO)作为上电极构架了ITO/BFMO/SRO型电容器。研究表明,BFMO薄膜为良好的外延生长,当波长为404 nm的紫光入射到电容器表面,产生光电导,漏电流密度变大;测试电压为5 V时,无光和光照时的漏电流密度分别为2.92 mA/cm2和10.10 mA/cm2。通过对电流密度的拟合发现:欧姆传导为外延ITO/BFMO/SRO电容器的主要漏电机制,并且光照没有改变电容器的导电机制。在紫光照射下,外延ITO/BFMO/SRO电容器的电滞回线发生变化,这是由于光照在薄膜内部产生光生载流子的缘故。由于光辐射的作用,外延ITO/BFMO/SRO电容器的电容增大。

BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3薄膜阻变效应的空间电荷限制电流机理分析

研究了BiFe0.95Mn0.05O3薄膜器件的双极性阻变效应。通过对薄膜器件的电流电压曲线进行电导机制的拟合分析,发现在低阻态时其电流电压关系遵循欧姆定律,而在高阻态时则满足指数分布陷阱控制的空间电荷限制电流规律。同时,还研究了限制电流对双极性阻变效应的影响,结果表明通过调节限制电流值,可以改变薄膜内形成的导电丝粗细,从而得到不同的低阻态,实现薄膜器件的多态存储功能。在导电丝理论的基础上,利用指数分布陷阱控制的空间电荷限制电流机理对这一现象进行了详尽的阐述。

外延BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3薄膜的结构和性能研究

采用磁控溅射的方法在SrRuO3(SRO)/SrTiO3(001)衬底上外延生长BiFe0.95Mn0.05O3(BFMO)薄膜,研究沉积温度对BiFe0.95Mn0.05O3薄膜结构、铁电性能、漏电流及疲劳保持特性的影响。X射线衍射图谱显示在780℃生长的BiFe0.95Mn0.05O3薄膜结构良好、无杂相峰。在此温度下,SRO/BFMO/SRO异质结电容器剩余极化强度P r最高,为115μC/cm2,矫顽场Ec约为128 kV/cm,电容器漏电流密度随着生长温度的升高而增大。BiFe0.95Mn0.05O3薄膜电容器在经过1010次极化反转和104s的保持时间后表现出良好的抗疲劳特性和保持特性。