淬火对BiFeO3薄膜电效应影响.pdfVIP

淬火对BiFe03薄膜电效应的影响木 王秀章，刘红日 (湖北师范学院物理系，湖北黄石435002) 摘 要： 采用溶胶．凝胶法和快速退火方法在LaNi03，薄膜的过程中，快速退火方法是一种通用的方法，薄膜 的冷却过程通常是随炉冷却【9·10】，但是有关淬火冷却对 si(100)衬底上制备了BiFe03(BFo)薄膜．研究了淬火 冷却与随炉冷却两种不同的冷却方式对BiFe03薄膜的薄膜的性能影响方面却少有报道。本工作采用s01．gcl 结构、形貌与电性能的影响．XRD研究表明淬火未对 方法制各BF0薄膜，用淬火的方法作为退火后的冷却 薄膜的结晶产生显著的影响．扫描电镜研究表明，淬火 方式，并与自然冷却的薄膜的性能进行了对比，研究了 导致薄膜表面出现了裂纹，同时粗糙度增加．铁电性测 淬火冷却对BFO薄膜的结构、形貌和电性能的影响。 试表明，淬火冷却的薄膜的铁电性得到了增强．通过对 2实验 薄膜漏电流的观察发现，淬火的薄膜的漏电流相对自然 冷却的薄膜减少． 2．1前驱体溶液的合成 关键词： 溶胶．凝胶法；铁电薄膜；BiFc03薄膜；淬火 中图分类号： TN386 文献标识码：A 文章编号： 1001．973l(2007)增刊．0852．03(分析纯，上海实验试剂有限公司生产)作为原料，乙 1 引 言 都科龙化工试剂厂生产)作为脱水剂。按Bi：Fe=l：l BiFe03(BFO)是一种具有三角扭曲的钙钛矿结构 (属于R3C点群)的铁电磁材料，室温下同时具有两种 在室温下分别加入适量的乙二醇甲醚，用磁力搅拌器搅 结构有序，即铁电有序(瓦=1103K)和G型反铁磁有序 拌，至充分溶解，再向其中加入适量的乙酸酐，至要求 (珀=643K)n】，是少数室温下同时具有铁电性和磁性的 铁电磁材料之一。铁电性和磁性的共存不仅使其在磁性 的浓度，继续搅拌30nlin得到深褐色的均匀液体，然后 和铁电器件方面具有重要的应用前景，而且使其具有磁 过滤装瓶，得到稳定的前驱体溶液． 电耦合性质，此性质被认为在新型存储器件方面有重要 2-2BF0薄膜的制备工艺 意义【21。磁电耦合还能产生磁电效应【3l，因此，近年来 对BiFe03薄膜的研究受到了广泛关注【4’51。 片2片，在室温下，用旋转甩胶法制备BFO薄膜，匀胶 目前对BFO薄膜的研究，主要集中在BFO薄膜的 制备方法，其制备方法主要是脉冲激光沉积方法，通过 机转速400蛐，匀胶时间15s。退火采用逐层退火的 方法，将制备的湿膜放在快速退火炉中在350℃退火 在不同衬底上制备具有大的剩余极化的外延薄膜，以获 得大的剩余极化强度。W抽g等在SrRu03底电极上制 同时制各2片薄膜，其中一片随炉温自然冷却，另外一 备的完全c轴取向的BFO薄膜，剩余极化强度可达到 片从炉中取出放入去离子水中淬火冷却。以上过程重复 50×l旷6C，cm2，与强铁电材料PZT的铁电性相当【6】。 10次，获得一定厚度的2片薄膜。 而soI．gel方法因为不需要昂贵的真空设备，适宜在大 2．3分析测试 的表面和形状不规则的表面上制备薄膜，以及化学组分