鐵酸鉍薄膜的電性能與疇結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、多鐵性材料是指材料由于結(jié)構(gòu)有序而同時(shí)具有鐵電性（反鐵電性）、鐵磁性（反鐵磁性）或鐵彈性的兩者或兩者以上性能的材料。這種磁和電的相互控制使得多鐵性材料具有廣闊的應(yīng)用前景。鐵酸鉍(BiFeO3)是目前發(fā)現(xiàn)的唯一的在室溫下仍然具有多鐵性的材料。
　　本論文分別采用溶膠-凝膠法(sol-gel)和脈沖激光沉積(PLD)制備了鐵酸鉍薄膜，研究了制備工藝（退火溫度、退火時(shí)間、襯底溫度）對(duì)薄膜的電性能和疇結(jié)構(gòu)的影響，并分析了疇結(jié)構(gòu)與薄膜導(dǎo)電機(jī)理

2、之間的關(guān)系。主要結(jié)果如下:
　　本文采用溶膠-凝膠法(sol-gel)成功地制備了鐵酸鉍薄膜。X射線衍射(XRD)結(jié)果表明退火溫度會(huì)影響薄膜的物相，在500℃～600℃范圍內(nèi)退火60min能夠得到比較致密的單一相BiFeO3薄膜，漏電流隨退火溫度的升高而增加。在500℃、600℃和650℃退火的薄膜極化向上和向下的電疇面積相當(dāng)，疇壁附近聚集的電子沒(méi)有形成有效的內(nèi)置電場(chǎng)，故對(duì)薄膜的導(dǎo)電機(jī)理沒(méi)有貢獻(xiàn);而在550℃退火的薄膜，疇壁附近聚

3、集的電荷形成了有效的內(nèi)置電場(chǎng)，使其導(dǎo)電方式由歐姆接觸轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g電荷限制電流(SCLC)。
　　退火時(shí)間對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)的影響結(jié)果表明:在500℃條件下，退火20min和40min得到的薄膜均有雜相，而退火60min的薄膜為單一相的鐵酸鉍。退火60min的薄膜漏電流最小。對(duì)于退火20min和40min的薄膜，由于薄膜疇壁富集的電子形成了有效的內(nèi)置電場(chǎng)，影響了膜內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)，使薄膜的導(dǎo)電方式由歐姆接觸轉(zhuǎn)變?yōu)镾CLC。
　　本文采用固相