钽镁酸钡缓冲层对锆钛酸铅铁电薄膜性能的影响

摘要：

采用溶胶-凝胶工艺在Pt/Ti/SiO2/Si基片上,通过引入钽镁酸钡[Ba(Mg1/3Ta2/3)O3,BMT]缓冲层,制备了锆钛酸铅[Pb(Zr0.52Ti0.48)O3,PZT]铁电薄膜.研究了BMT缓冲层对PZT铁电薄膜结晶和性能的影响.结果表明:引入BMT缓冲层利于PZT薄膜的生长;PZT薄膜具有钙钛矿结构,且没有裂纹、结晶良好、致密性好;缓冲层的厚度对PZT铁电薄膜的微观结构和铁电性能有重要影响.随BMT缓冲层厚度增加,PZT晶粒增大,介电损耗tanδ逐渐减少,介电常数εr和剩余极化强度Pr先增大后减少,矫顽场Ec先减少后增大.当BMT缓冲层厚约为10 nm时,PZT薄膜具有最优的铁电性能:εr=1 850,Pr=20.2μC/cm2,Ec=43.9 kV/mm.这与BMT与PZT具有相似的晶格常数、较小的晶格失配度和相近的禁带宽度有关.

关键词：锆钛酸铅薄膜、钽镁酸钡、缓冲层、溶胶-凝胶法、铁电性能

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分类号：O484;TB332;TQ174(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目51072148,51102191;武汉市科技计划项目2013010501010137;武汉理工大学自主创新研究基金本科生项目2014-CL-B1-17

在线出版日期：2015-12-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1555-1560