搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

微结构对Eu掺杂Bi4Ti3O12铁电薄膜铁电性能的影响

梁晓琳 谭永宏 吕业刚 郑学军 龚跃球 何林

微结构对Eu掺杂Bi4Ti3O12铁电薄膜铁电性能的影响

梁晓琳, 谭永宏, 吕业刚, 郑学军, 龚跃球, 何林
PDF
导出引用
导出核心图
  • 采用金属有机物分解法在Pt/Ti/Si(111)基底上制备了退火温度分别为600℃,650℃,700℃的Bi3.15Eu0.85Ti3O12(BET)铁电薄膜,并对其结构及铁电性能进行了测试,再使用扫描探针显微镜对BET薄膜的电畴翻转进行了实时观测.BET薄膜c畴发生180°畴变的最小电压为+6V,而r畴由于其高四方性,即使极化电压增至+12V也不会发生翻转.薄膜的铁电性主要源于c畴的极化,随着退火温度的升高,c畴的区域面积增加,BET薄膜的剩余极化强度随之增大.退火温度为700℃的BET薄膜剩余极化强度达到84μC/cm2.
    • 基金项目: 湖南永州市科技局(批准号:永科发[2009]20号)资助的课题.
    [1]

    Funakubo H, Watanabe T, Kojima T, Sakai T, Noguchi Y, Miyayama M, Osada M, Kakihana M, Saito K 2003 J. Cryst. Growth 248 180

    [2]

    Lee H N, Hesse D, Zakharov N 2002 Science 296 2006

    [3]

    [刘 洪、 蒲朝辉、 龚小刚、王志红、黄惠东、李言荣、肖定金、朱建国 2006 物理学报 55 6123]

    [4]

    Zhong X L, Wang J B, Zheng X J, Zhou Y C, Yang G W 2004 Appl. Phys. Lett. 85 5661

    [5]

    Wu Y Y, Wang X H, Li L T 2010 Chin. Phys. B 19 037701

    [6]

    Fu C, Huang Z, Li J, Guo D 2008 Sci. China Ser. E 51 1439

    [7]

    Wu X M, Chen H, Zhai Y, Lu X M, Liu Y F, Zhu J S 2010 Chin. Phys. B 19 036802

    [8]

    Chon U, Jang H M, Kim M G, Chang C H 2002 Phys. Rev. Lett. 89 087601

    [9]

    Lim K T, Kim K T, Kim D P, Kim C 2004 Thin Solid Films 447 337

    [10]

    Liu H, Pu C H, Gong X G, Wang Z H, Huang H D, Li Y R, Xiao D Q, Zhu J G 2006 Acta Phys. Sin. 55 6123 (in Chinese)

    [11]

    Zeng H R, Yu H F, Chu R Q, Li G R, Yin Q R, Tang X G 2005 Acta Phys. Sin. 54 1437 (in Chinese) [曾华荣、 余寒峰、 初瑞清、李国荣、殷庆瑞、唐新桂 2005 物理学报 54 1437]

    [12]

    Anbusathaiah V, Nagarajan V, Aggarwal S 2006 Appl. Phys. Lett. 89 132912

    [13]

    Wang L H, Yu J, Liu F, Zheng C D, Li J, Wang Y B, Gao J X, Wang Z H, Zeng H Z, Zhao S L 2006 Acta Phys. Sin. 55 2590 (in Chinese) [王龙海、 于 军、 刘 峰、郑朝丹、李 佳、王耘波、高峻雄、王志红、曾慧中、赵素玲 2006 物理学报 〖13] Tan C B, Zhong X L, Wang J B, Liao M, Zhon Y C, Pan W 2007 Acta Phys. Sin. 56 6084 (in Chinese) [谭丛兵、 钟向丽、 王金斌、廖 敏、周益春、潘 伟 2007 物理学报 56 6084]

    [14]

    Oh Y N, Yoon S G 2005 Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures 23 1029

    [15]

    Yau C Y, Palan R, Tran K, Buchanan R C 2005 Appl. Phys. Lett. 86 032907

    [16]

    Guo D Y, Wang Y B, Yu J, Gao J X, Li M Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 5551 (in Chinese) [郭冬云、 王耘波、 于 军、 高俊雄、 李美亚 2006 物理学报 55 5551]

    [17]

    Zheng X J, He L, Zhou Y C, Tang M H 2006 Appl. Phys. Lett. 89 252908

    [18]

    Kelman M B, Schloss L F, McIntyre P C, Hendrix B C, Bilodeau S M, Roeder J F 2002 Appl. Phys. Lett. 80 1258

    [19]

    Chen X, Zhu W, Tan O K, Yao X 2002 Mater. Chem. Phys. 75 90

    [20]

    Cheng S Y, Ho N J, Lu H Y 2008 J. Am. Ceram. Soc. 91 3721

  • [1]

    Funakubo H, Watanabe T, Kojima T, Sakai T, Noguchi Y, Miyayama M, Osada M, Kakihana M, Saito K 2003 J. Cryst. Growth 248 180

    [2]

    Lee H N, Hesse D, Zakharov N 2002 Science 296 2006

    [3]

    [刘 洪、 蒲朝辉、 龚小刚、王志红、黄惠东、李言荣、肖定金、朱建国 2006 物理学报 55 6123]

    [4]

    Zhong X L, Wang J B, Zheng X J, Zhou Y C, Yang G W 2004 Appl. Phys. Lett. 85 5661

    [5]

    Wu Y Y, Wang X H, Li L T 2010 Chin. Phys. B 19 037701

    [6]

    Fu C, Huang Z, Li J, Guo D 2008 Sci. China Ser. E 51 1439

    [7]

    Wu X M, Chen H, Zhai Y, Lu X M, Liu Y F, Zhu J S 2010 Chin. Phys. B 19 036802

    [8]

    Chon U, Jang H M, Kim M G, Chang C H 2002 Phys. Rev. Lett. 89 087601

    [9]

    Lim K T, Kim K T, Kim D P, Kim C 2004 Thin Solid Films 447 337

    [10]

    Liu H, Pu C H, Gong X G, Wang Z H, Huang H D, Li Y R, Xiao D Q, Zhu J G 2006 Acta Phys. Sin. 55 6123 (in Chinese)

    [11]

    Zeng H R, Yu H F, Chu R Q, Li G R, Yin Q R, Tang X G 2005 Acta Phys. Sin. 54 1437 (in Chinese) [曾华荣、 余寒峰、 初瑞清、李国荣、殷庆瑞、唐新桂 2005 物理学报 54 1437]

    [12]

    Anbusathaiah V, Nagarajan V, Aggarwal S 2006 Appl. Phys. Lett. 89 132912

    [13]

    Wang L H, Yu J, Liu F, Zheng C D, Li J, Wang Y B, Gao J X, Wang Z H, Zeng H Z, Zhao S L 2006 Acta Phys. Sin. 55 2590 (in Chinese) [王龙海、 于 军、 刘 峰、郑朝丹、李 佳、王耘波、高峻雄、王志红、曾慧中、赵素玲 2006 物理学报 〖13] Tan C B, Zhong X L, Wang J B, Liao M, Zhon Y C, Pan W 2007 Acta Phys. Sin. 56 6084 (in Chinese) [谭丛兵、 钟向丽、 王金斌、廖 敏、周益春、潘 伟 2007 物理学报 56 6084]

    [14]

    Oh Y N, Yoon S G 2005 Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures 23 1029

    [15]

    Yau C Y, Palan R, Tran K, Buchanan R C 2005 Appl. Phys. Lett. 86 032907

    [16]

    Guo D Y, Wang Y B, Yu J, Gao J X, Li M Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 5551 (in Chinese) [郭冬云、 王耘波、 于 军、 高俊雄、 李美亚 2006 物理学报 55 5551]

    [17]

    Zheng X J, He L, Zhou Y C, Tang M H 2006 Appl. Phys. Lett. 89 252908

    [18]

    Kelman M B, Schloss L F, McIntyre P C, Hendrix B C, Bilodeau S M, Roeder J F 2002 Appl. Phys. Lett. 80 1258

    [19]

    Chen X, Zhu W, Tan O K, Yao X 2002 Mater. Chem. Phys. 75 90

    [20]

    Cheng S Y, Ho N J, Lu H Y 2008 J. Am. Ceram. Soc. 91 3721

  • [1] 梁晓琳, 刘志壮, 吕业刚, 龚跃球, 郑学军. 外加电场对铁电薄膜相变的影响. 物理学报, 2010, 59(11): 8167-8171. doi: 10.7498/aps.59.8167
    [2] 王志红, 曾慧中, 王龙海, 于 军, 刘 锋, 郑朝丹, 李 佳, 王耘波, 高峻雄, 赵素玲. PT/PZT/PT铁电薄膜的铁电畴和畴壁. 物理学报, 2006, 55(5): 2590-2595. doi: 10.7498/aps.55.2590
    [3] 文娟辉, 杨琼, 曹觉先, 周益春. 铁电薄膜漏电流的应变调控. 物理学报, 2013, 62(6): 067701. doi: 10.7498/aps.62.067701
    [4] 卢兆信. 参数修改对铁电薄膜相变性质的影响. 物理学报, 2013, 62(11): 116802. doi: 10.7498/aps.62.116802
    [5] 谢康, 张辉, 张鹏翔, 胡俊涛, 朱杰. Pb(Zr0.3Ti0.7)O3铁电薄膜激光感生电压效应. 物理学报, 2010, 59(9): 6417-6422. doi: 10.7498/aps.59.6417
    [6] 佘彦超, 张蔚曦, 王应, 罗开武, 江小蔚. 氧空位缺陷对PbTiO3铁电薄膜漏电流的调控. 物理学报, 2018, 67(18): 187701. doi: 10.7498/aps.67.20181130
    [7] 王华. Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜的制备与特性研究. 物理学报, 2004, 53(4): 1265-1270. doi: 10.7498/aps.53.1265
    [8] 崔彩娥, 黄 平, 徐廷献. SrBi4Ti4O15铁电薄膜的制备工艺及薄膜生长机理 研究. 物理学报, 2006, 55(3): 1464-1471. doi: 10.7498/aps.55.1464
    [9] 王歆钰, 储瑞江, 魏胜男, 董正超, 仲崇贵, 曹海霞. 应力作用下EuTiO3铁电薄膜电热效应的唯象理论研究. 物理学报, 2015, 64(11): 117701. doi: 10.7498/aps.64.117701
    [10] 王龙海, 于 军, 王耘波, 高峻雄, 赵素玲. PbTiO3/PbZr0.3Ti0.7O3/PbTiO3夹心结构铁电薄膜子晶层的优化. 物理学报, 2008, 57(2): 1207-1213. doi: 10.7498/aps.57.1207
    [11] 赵晓英, 刘世建, 褚君浩, 戴 宁, 胡古今. 锆钛酸铅双层膜的铁电及光学特性研究. 物理学报, 2008, 57(9): 5968-5972. doi: 10.7498/aps.57.5968
    [12] 华宝成, 钱建强, 王曦, 姚骏恩. 应用于扫描探针显微镜的石英音叉机械模型研究. 物理学报, 2011, 60(4): 040702. doi: 10.7498/aps.60.040702
    [13] 蒋 青, 曹海霞, 陶永梅. 用横场伊辛模型研究应力对铁电薄膜的热力学性质的影响. 物理学报, 2005, 54(1): 274-279. doi: 10.7498/aps.54.274
    [14] 王 华, 任鸣放. Si基Bi3.25La0.75Ti3O12铁电薄膜的制备与特性研究. 物理学报, 2006, 55(6): 3152-3156. doi: 10.7498/aps.55.3152
    [15] 王英龙, 魏同茹, 刘保亭, 邓泽超. 外延PbZr0.4Ti0.6O3薄膜厚度对其铁电性能的影响. 物理学报, 2007, 56(5): 2931-2936. doi: 10.7498/aps.56.2931
    [16] 尹伊, 傅兴海, 张磊, 叶辉. 择优取向MgO缓冲层上制备的硅基Ba0.7Sr0.3TiO3薄膜的结构和性能研究. 物理学报, 2009, 58(7): 5013-5021. doi: 10.7498/aps.58.5013
    [17] 朱勇, 李宝华, 谢国锋. 质子对BaTiO3薄膜辐照损伤的计算机模拟. 物理学报, 2012, 61(4): 046103. doi: 10.7498/aps.61.046103
    [18] 方 洪, 孙 慧, 朱 骏, 毛翔宇, 陈小兵. 溶胶-凝胶法制备Sr2Bi4Ti5O18薄膜及其铁电性能研究. 物理学报, 2006, 55(6): 3086-3090. doi: 10.7498/aps.55.3086
    [19] 王 强, 沈明荣, 侯 芳, 甘肇强. 烘烤温度对溶胶-凝胶法制备镧掺杂钛酸铋薄膜结构与铁电性质的影响. 物理学报, 2004, 53(7): 2373-2377. doi: 10.7498/aps.53.2373
    [20] 于军, 董小敏, 王耘波, 周文利, 赵建洪, 周东祥, 王华. Au/PZT/BIT/p-Si异质结的制备与性能研究. 物理学报, 2001, 50(5): 981-985. doi: 10.7498/aps.50.981
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  3918
  • PDF下载量:  714
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-05-09
  • 修回日期:  2010-06-13
  • 刊出日期:  2011-02-15

微结构对Eu掺杂Bi4Ti3O12铁电薄膜铁电性能的影响

  • 1. (1)湖南科技学院电子工程系,永州 425100; (2)湖南科技学院电子工程系,永州 425100;湘潭大学材料与光电物理学院,湘潭 411105; (3)湘潭大学材料与光电物理学院,湘潭 411105
    基金项目: 

    湖南永州市科技局(批准号:永科发[2009]20号)资助的课题.

摘要: 采用金属有机物分解法在Pt/Ti/Si(111)基底上制备了退火温度分别为600℃,650℃,700℃的Bi3.15Eu0.85Ti3O12(BET)铁电薄膜,并对其结构及铁电性能进行了测试,再使用扫描探针显微镜对BET薄膜的电畴翻转进行了实时观测.BET薄膜c畴发生180°畴变的最小电压为+6V,而r畴由于其高四方性,即使极化电压增至+12V也不会发生翻转.薄膜的铁电性主要源于c畴的极化,随着退火温度的升高,c畴的区域面积增加,BET薄膜的剩余极化强度随之增大.退火温度为700℃的BET薄膜剩余极化强度达到84μC/cm2.

English Abstract

参考文献 (20)

目录

    /

    返回文章
    返回