SỰ PHỤ THUỘC NHIỆT ĐỘ NUNG CỦA MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA MẢNG MỎNG Bi1.1Fe1-xCoxO3 ĐƯỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP LẮNG ĐỌNG HÓA HỌC SỬ DỤNG MỘT LẦN NUNG NHANH TRONG N2
Abstract
Màng mỏng sắt điện Bi1.1Fe0.9Co0.1O3 (BFCO) đã được chế tạo bằng phương pháp lắng đọng hóa học bằng cách nung nhiệt nhanh một lần trong N2. Sự kết tinh cấu trúc mặt thoi (rhombohedral) của vật liệu BiFeO3 (BFO) đã được xác nhận trong tất cả các màng mỏng và pha đơn tà (monoclinic) Bi2O3 cũng được xác định và cường độ càng cao khi nhiệt độ nung tăng. Màng BFCO được nung trong N2 tại nhiệt độ 5450C có thể được áp đạt điện áp 1 MV/cm tại nhiệt độ phòng mà không bị đánh thủng điện môi. Tuy nhiên, đường trễ sắt điện của màng mỏng chỉ bão hòa ở nhiệt độ thấp vì dòng điện rò vẫn còn cao ở nhiệt độ phòng.
References
J. Wang, J. B. Neaton, H. Zheng, V. Nagarajan, S. B. Ogale, B. Liu, D. Viehland, V. Vaithyanathan, D. G. Schlom, U. V. Waghmare, N. A. Spaldin, K. M. Rabe, M. Wuttig, and R. Ramesh, Epitaxial BiFeO3 multiferroic thin film heterostructure, Science 299 (2003) 1719-1722.
J. Li, J. Wang, M. Wuttig, R. Ramesh, N. Wang, B. Ruette, A. P. Pyatakov, A. K. Zvezdin, and D. Viehland, Dramatically enhanced polarization in (001), (101), and (111) BiFeO3 thin films due to epitiaxial-induced transitions, Appl. Phys. Lett. 84 (2004) 5261-5263.
K. Y. Yun, D. Ricinschi, T. Kanashima, M. Noda, and M. Okuyama, Giant ferroelectric polarization beyond 150 µC/cm2 in BiFeO3 thin film, Jpn. J. Appl. Phys. 43 (2004) L647-L648.
K. Y. Yun, D. Ricinschi, T. Kanashima, and M. Okuyama, Enhancement of electrical properties in polycrystalline BiFeO3 thin films, Appl. Phys. Lett. 89 (2006) 192902-192904.
G. Smolenskii, V. Yudin, E. Sher, and Y. E. Stolypin: Sov. Phys. JETP 16 (1963) 622[CrossRef]
Y. N. Venevtsev, G. Zhdanov, and S. Solov’ev: Sov. Phys. Crystallogr. 4 (1960) 538[CrossRef].
G. Smolenskii, V. Isupov, A. Agranovskaya, and N. Krainik: Sov. Phys. Solid State 2 (1961) 2651[CrossRef].
S. K. Singh, H. Ishiwara, K. Sato, and K. Maruyama, Microstructure and frequency dependent electrical properties of Mn-substituted BiFeO3 thin films, J. Appl. Phys. 102 (2007) 094109-094113.
T. Kawae, Y. Terauchi, H. Tsuda, M. Kumeda, and A. Morimoto, Improved leakage and ferroelectric properties of Mn and Ti codoped BiFeO3 thin films, Appl. Phys. Lett. 94 (2009) 112904-112906.
J. K. Kim, S. S. Kim, W. J. Kim, A. S. Bhalla, and R. Guo, Enhanced ferroelectric properties of Cr-doped BiFeO3 thin films grown by chemical solution deposition, Appl. Phys. Lett. 88 (2006) 132901-132903.
S. Yasui, H. Uchida, H. Nakaki, H. Funakubo, and S. Koda, Formation of BiFeO3–BiScO3 thin films and their electrical properties, Jpn. J. Appl. Phys. 45 (2006) 7321-7324.
V. R. Singh, A. Garg, and D. C. Agrawal: Solid State Commun. 149 (2009) 734[CrossRef].
M. Azuma, S. Niitaka, N. Hayashi, K. Oka, M. Takano, H. Funakubo, and Y. Shimakawa, Rhombohedral–tetragonal phase boundary with high Curie temperature in (1-x)BiCoO3–xBiFeO3 solid solution, Jpn. J. Appl. Phys. 47 (2008) 7579-7581.
H. Uchida, R. Ueno, H. Funakubo, and S. Koda, Crystal structure and ferroelectric properties of rare-earth substituted BiFeO3 thin films, J. Appl. Phys. 100 (2006) 014106-014114.
S. K. Singh and H. Ishiwara, Doping effect of rare-earth ions on electrical properties of BiFeO3 thin films fabricated by chemical solution deposition, Jpn. J. Appl. Phys. 45 (2006) 3194-3197.
A. A. Belik, S. Iikubo, K. Kodama, N. Igawa, S. Shamoto, S. Niitaka, M. Azuma, Y. Shimakawa, M. Takano, F. Izumi, E. Muromachi, Neutron powder diffraction study on the crystal and magnetic structures of BiCoO3, Chem. Mat. 18 (2006) 798-803.
H. Naganuma, J. Miura, M. Nakajima, H. Shima, S. Okamura, S. Yasui, H. Funakubo, B. Nishida, T. Iijima, M. Azuma, Y. Ando, K. Kamishima, K. Kakizaki, and N. Hiratsuka, Annealing temperature dependences of ferroelectric and magnetic properties in polycrystalline Co-substituted BiFeO3 films, Jpn. J. Appl. Phys. 47 (2008) 7574-7578.
S. Yasui, H. Naganuma, S. Okamura, K. Nishida, T. Yamamoto, T. Iijima, M. Azuma, H. Morioka, K. Saito, M. Ishikawa, T. Yamada, and H. Funakubo, Crystal structure and electrical properties of {100}-oriented epitaxial BiCoO3–BiFeO3 films grown by metalorganic chemical vapor deposition, Jpn. J. Appl. Phys. 47 (2008) 7582-7585.
Y. Nakamura, S. Nakashima, and M. Okuyama, Improvement of ferroelectric properties of BiFeO3 thin films by postmetallization annealing and electric field application, J. Appl. Phys. 105 (2009) 061616-061619.
