SrTiO_3斜切基片上外延生长YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的扫描探针显微镜研究

采用激光脉冲沉积法在钛酸锶SrTiO3 (0 0 1)斜切基片上外延生长YBa2 Cu3 O7 δ薄膜 ,在大气环境下采用扫描探针显微镜对YBa2 Cu3 O7 δ薄膜的表面纳米形貌进行直接观察。发现YBa2 Cu3 O7 δ薄膜具有相对光滑的表面形貌 ,薄膜表面由沿SrTiO3台阶趋向外延生长的纳米台阶组成 ,薄膜生长模式主要以台阶媒体生长为主。

斜切基片上c-取向YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的生长特性及开裂行为

用脉冲激光沉积方法在斜切SrTiO3 (0 0 1)基片上制备了YBa2 Cu3 O7 δ薄膜 ,并用原子力显微镜、X射线衍射仪及透射电镜研究了薄膜表面形貌、取向特征、结晶性和显微结构。结果表明 ,薄膜表面呈“台阶 台面”结构 ,并伴有与台阶边缘垂直的裂纹产生 ,说明薄膜以“台阶流动”方式生长 ;而且薄膜具有c 轴取向 ,但其结晶性不好。在薄膜中没有观察到a b孪晶的存在。薄膜的开裂和结晶性较差均是由于斜切基片台阶表面晶格四方畸变抑制了薄膜正交转变时a b孪晶的产生 ,而使晶格错配应变不能释放造成的。

基片对SrTiO_3薄膜结构与介电性能的影响

对比研究了MgO和LaAlO3(LAO)单晶基片上采用脉冲激光法生长的SrTiO3(STO)薄膜的微观结构和介电性能。通过XRD,AFM和制备叉指电容测量的方法研究发现,在MgO基片上生长高质量(00L)织构STO薄膜需要较高的生长温度;LAO基片上的STO薄膜更加平整;而MgO上的STO薄膜具有更高的零偏压介电常数和更强的非线性介电性质。