用脈沖激光沉積法制備多鐵性薄膜材料及其性能研究.pdf

1、鐵酸鉍．鈦酸鉛固溶體材料較多鐵性材料鐵酸鉍能體現(xiàn)出更佳的絕緣性能和鐵電性能，極有希望克服鐵酸鉍由于自身漏導嚴重而難以實際應用的缺點，在信息存儲、衛(wèi)星通訊、磁電傳感器等領域得到廣泛應用。本論文以鐵酸鉍．鈦酸鉛(0.6(Bi，La)(Ga<,0.05>Fe<,0.95>)O<,3>-0.4PbTiO<,3>(BFO-PT))為靶材，用脈沖激光沉積法(PLD)法在Pt/TiO<,2>/SiO<,2>/Si(100)襯底上制備BFO-PT薄膜，

2、并討論了制備薄膜的沉積和退火過程中氧氣壓強和襯底溫度對薄膜的結(jié)構(gòu)與電學性能的影響。此外，本文還初步探討了金屬氧化物作為異質(zhì)層時，對BFO-PT薄膜性能的影響。 沉積和退火過程的氧氣壓強和襯底溫度都能通過影響薄膜的生長形式進而影響薄膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與表面形貌，最終影響薄膜的電學性能。實驗結(jié)果表明，當沉積氣氛控制在50～100mTorr氧氣壓強，退火氣氛控制在200mTorr氧氣壓強，襯底溫度控制在600～700℃的BFO-PT薄膜能得

3、到較為理想的結(jié)構(gòu)和電學的綜合性能。沉積氣氛和退火氣氛分別為50和200mTorr氧氣壓強，襯底溫度為700℃的BFO-PT薄膜能獲得較大的極化強度，其飽和極化強度P<,s>和剩余極化強度P<,r>分別為64.14和42.84μC/cm<'2>。金屬氧化物(ZnO和TiO<,x>)作為異質(zhì)層引入到BFO-PT薄膜中都能在一定程度上抑制薄膜中的漏導行為，尤其是BFO-PT/ZnO薄膜的剩余極化強度2P<,r>達到32μC/cm<'2>較相同