Pt电极上BiFeO3薄膜的淬火效应

用溶胶-凝胶法采用快速退火方法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了BiFeO3(BFO)薄膜.通过淬火冷却与自然冷却的对比,研究了淬火冷却对BiFeO3(BFO)薄膜的结构、形貌及电性能的影响.XRD研究表明淬火未对薄膜的结晶产生显著的影响.扫描电镜研究表明淬火导致薄膜表面粗糙度增加并出现了裂纹.铁电性测试表明淬火冷却得到的薄膜,其铁电性得到了增强,同时,淬火使BiFeO3薄膜的漏电流增加.     

退火温度对Sol-gel法制备的BiFeO3薄膜结构及电性能的影响

采用溶胶-凝胶法在ITO/glass衬底上制备了BiFeO3薄膜,退火温度分别为500℃和550℃.实验结果表明,550℃退火的薄膜晶粒较大且不均匀,并有杂相产生,薄膜的漏电流较大,没有得到饱和的电滞回线;而在500℃退火的薄膜晶粒较小且均匀,没有杂相产生,相对于550℃退火的薄膜,其漏电流密度降低了约2个数量级,铁电性得到明显增强,剩余极化强度约为40μC/cm2,矫顽场约为75kV/cm,最大的测试电场为130kV/cm.     

溶胶-凝胶方法制备BiFeO3薄膜及其铁电性质

用溶胶-凝胶方法制备了BiFeO3薄膜,XRD研究表明薄膜呈随机取向,扫描电镜研究表明薄膜表面呈致密的多晶结构,薄膜与底电极之间没有互扩散。铁电性测试表明室温下的剩余极化强度为1．8μC／cm^2,与低温下BiFeO3单晶的剩余极化相当。介电损耗呈弥散型转化,与薄膜中的Bi46Fe2072相有关。     

BixLa1-xFeO3薄膜的介电和铁电性质的研究

用溶胶-凝胶法制备了纯的和5％La掺杂的BiFeO3薄膜，研究了室温下薄膜的介电和铁电性质。介质性质研究表明，在6．8MHz和7．8MHz附近，BiFeO3薄膜和Bi0．95La0．05FeO3薄膜分别出现了介电损耗极大和介电常数的正负转变，归结为薄膜的介电性质由容性向感性的转化。而铁电测试表明，通过La掺杂，增强了薄膜的铁电性，同时有效地减少了BiFeO3薄膜的漏导。     

溶胶-凝胶法制备BiFeO3铁电薄膜的结构和特性

采用 sol gel 方法在 Pt/Ti/SiO2/Si 衬底上制备出纯相铁酸铋薄膜。采用热分析方法研究了凝胶的化学变化和析晶过程。分析讨论了退火温度对薄膜的结构和形貌的影响。并用 XRD、SEM 等手段对样品在不同温度条件退火处理后的薄膜相和形貌进行了分析。在800℃时采用层层退火方式,有效抑制 Fe价态转化,从而降低了电子波动引发的氧空位数目,制备出纯铁相高电阻率的BiFeO3 铁电薄膜,并观测到饱和电滞回线,其 Ps 和 Pr 分别为 6.9μC/cm2 和 2.8μC/cm2。     

外延BiFeO3薄膜磁刚度系数的讨论

基于Landau-Devonshire自由能理论,建立基本熟力学模型,结合Curie-Weiss定律和部分实验数据,经曲线拟合和参数分析,提出并模拟了不同的磁刚度系数β1的温度函数式,通过对结果的比较和分析,改进模拟函数及参数,从而对不同厚度BiFeO3薄膜的磁性温度特性进行了初步研究.理论模拟结果与实验结果定性相符.     

溶胶-凝胶法制备Ba_xSr_(1-x)TiO_3铁电薄膜的研究

介绍了Ｓｏｌ－ｇｅｌ法制备ＢａｘＳｒ1－ｘＴｉＯ３铁电薄膜的工艺参数．在溶胶中加入一定体积百分含量的干燥化学控制添加剂（ＤＣＣＡ）可有效的防止薄膜开裂．通过ＩＲ、ＸＲＤ谱图、Ｃ－Ｖ回线、Ｉ-Ｖ曲线等测试方法比较了金属醇盐法和以部分醋酸盐代替醇盐法制备薄膜的微观结构和性能．实验结果表明;全部采用醇盐为原料制备的ＢＳＴ薄膜性能较好．通过两种方法制备ＢＳＴ薄膜性能的差异,本文提出了这两种方法的成膜机理．     

La对BiFeO3薄膜的替代效应

用溶胶-凝胶方法在LaNiO3底电极上制备了纯的和10%A位La替代的BiFeO3薄膜.研究了室温下薄膜的介电与铁电性质和漏电流性质.铁电性研究表明,通过La替代,薄膜的铁电性得到显著增强,剩余极化强度由1.67 μC/cm2增加到2.20 μC/cm2.介电性质研究表明,在整个测试频率范围内,La替代的薄膜的介电性得到了增强.低频下的介电损耗增加而高频的介电损耗减少.而漏电流特性测试表明,La替代有效的限制了BiFeO3薄膜的漏电流.     

溶胶—凝胶技术制备Bi4Ti3O12铁电薄膜的研究

采用溶胶－凝胶技术在Ｓｉ单晶基片上制备了具有层状钙钛矿型结构的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２ｘ铁电薄膜，讨论了回火温度与时间对薄膜结构的影响，Ｘ射线衍射分析表明，经７００℃和７００℃以上温度回火的薄膜为具有层状钙矿型结构的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２多晶薄膜，该薄膜的电滞回线测试呈出剩余极化强度Ｐｒ＝５μＣ／ｃｍ＾２，矫顽场Ｅｃ＝１３０ｋＶ／ｃｍ。     

PbTiO_3缓冲层对0.7BiFeO_3-0.3PbTiO_3薄膜电学性能的影响

利用溶胶-凝胶法在LaNiO3/SiO2/Si衬底上分别制备出0.7BiFeO3-0.3PbTiO3(BFPT7030),PbTiO3(PT)-BFPT7030(BFPT7030-1、BFPT7030-2)薄膜。通过对薄膜进行XRD、AFM测试可知,薄膜均完全结晶,并呈现高度(100)择优取向,3种薄膜的表面平整,均方根粗糙度较小。通过介电性能、铁电性能及漏电流测试结果可知,增加有PT缓冲层的BFPT7030薄膜的介电性能、铁电性能有所改善,漏电流较小。其中BFPT7030-2薄膜的剩余极化最大,达到38μC/cm2。     

铁磁电材料BiFeO3及研究进展

BiFeO3是一种典型的铁磁电材料,因为室温下共存的铁电性与磁性以及在新型存储器件,自旋电子器件方面都有着广泛的应用前景使其受到了广泛的关注.综述了BiFeO3陶瓷和薄膜的结构、性能以及制备方法,并提出了研究中需要解决的一些问题.     

GaN基半导体上BiFeO_3薄膜的生长与性能研究

采用脉冲激光沉积法在(0001)取向的GaN以及AlGaN/GaN调制掺杂结构上制备了(111)取向的BiFeO3(BFO)薄膜。首先在导电氧化物SrRuO3和TiO2缓冲层包覆的GaN上制备了BFO薄膜,分析了在GaN上生长的BFO薄膜的面外取向、外延关系、表面形貌以及电学性能等性质。然后,在AlGaN/GaN调制掺杂结构上采用TiO2缓冲层生长了BFO薄膜,并采用光刻工艺分别在AlGaN表面制备Ti/Al/Ti/Au欧姆电极和BFO表面制备Ni/Au肖特基电极以形成二极管结构。C-V测试表明,由于BFO铁电薄膜极化的作用,BFO/TiO2/AlGaN/GaN结构具有1 V左右的逆时针窗口。     

PbTiO3/BiFeO3多层薄膜的铁电性质

用溶胶一凝胶方法在LaNiO3底电极上制备了BiFeO3/PbTiO3多层薄膜.研究了室温下薄膜的结构,铁电性质和漏电流性质,并将其与纯的BiFeO3薄膜的性质进行了比较.从薄膜的XRD模式中可以观察到共存的BiFe3O相和PbTiO3相.通过电滞回线测量发现,在较低的测试电场下,BiFeO3/PbqTiO3多层薄膜表现出反铁电性;而在较强的测试电场下表现出铁电性.相对于纯的BiFeO3薄膜,BiFeO3/PbTiO3多层薄膜能够承受更高的测试电场而获得充分极化,从而表现出较强的铁电性.漏电流特性测试表明,相对于纯的BiFeO3薄膜,BiFeO3/PbTiO3多层薄膜具有更低的漏电流.     

取向对PLD法制备BiFeO3薄膜性能的影响

以快速等离子烧结法(SPS)制备的BiFeO3块体为靶材,用激光脉冲沉积(PLD)法在不同衬底上制备了BiFeO3(100)/LaNiO3(100)/Si(100)、BiFeO3(111)/LaNiO3(111)/SrTiO3(111)、BiFeO3(110)/Pt/TiO2/SiO2/Si、BiFeO3(110)LaNiO3(110)/Pt/TiO2/SiO2/Si不同择优取向的薄膜,并对薄膜进行了XRD和SEM分析。X射线衍射结果表明,BiFeO3薄膜外延沉积在导电层衬底上,并且它们具有相同的高度取向。SEM分析表明,薄膜上的晶粒是柱状形态,表面光滑致密且颗粒分布非常均匀,晶粒的边界和尺寸也能被清晰地观察到。通过铁电铁磁性能研究,BiFeO3(111)择优取向性能最佳。SrTiO3衬底上(111)取向的BiFeO3薄膜铁电剩余极化值达到了30.3μC/cm2,漏电流为1.0×10-3 A/cm2,饱和磁化强度为20.0kA/m。     

Ce、V共掺杂BiFeO3多铁薄膜及其电性能研究

采用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备出纯BiFeO3(BFO)和Ce、V共掺杂Bi0.97 Ce0.03Fe1-x VxO3 (x=0,0.01,0.02,0.03)(BCFVx)薄膜.结构和形貌测试表明,Ce、V共掺杂使得BFO薄膜发生从菱方结构到伪四方结构的转变,且薄膜晶粒变小.介电性能和...