不同退火气氛对0.7BiFeO3-0.3PbTiO3薄膜铁电性能的影响

稀有金属, 2016, 45(6): 1449-1454.

不同退火气氛对0.7BiFeO3-0.3PbTiO3薄膜铁电性能的影响

李海敏 ^1, , 邱春丽 ^2, , 朱建国 ^3, , 淮明哲 ^4, , 杨青松 ^5,

1.西南石油大学,四川成都,610500

2.四川工商职业技术学院,四川都江堰,611837

3.四川大学,四川成都,610064

4.西南石油大学,四川成都,610500

5.西南石油大学,四川成都,610500

基金项目: Academic Level Pass of Southwest Petroleum University (201131010051) Set Sail Project of Southwest Petroleum University (2014QHZ022) Important Program of Education Department of Sichuan Province (14ZA0046)

关键词：退火气氛 , BiFeO3-PbTiO3 , 铁电 , 溶胶-凝胶

Effect of Different Annealing Atmosphere on Ferroelectric Properties of 0.7BiFeO3-O.3PbTiO3 Thin Films

Keywords： annealing atmosphere , BiFeO3-PbTiO3 , ferroelectric , sol-gel

利用溶胶-凝胶法在LaNiO3/SiO2/Si衬底上制备了0.7BiFeO3-0.3PbTiO3 (BFPT7030)薄膜,利用快速退火方式将薄膜分别在空气、氧气流、空气流、氮气流中进行后续退火处理.在空气、氧气流及空气流中退火的薄膜均完全结晶并呈现高度(100)择优取向.而在氮气流中退火的薄膜由于结晶很差,测试不出其电滞回线.空气中退火的BFPT7030薄膜表现出最大的剩余极化及最小的漏电流,Pr为30 μC·cm-2,而在空气流中退火的BFPT7030薄膜表现出最小的剩余极化(Pr∶ 13 μC·cm-2)及最大的漏电流.XPS测试结果表明,在空气、氧气流及空气流中退火的BFPT7030薄膜中Fe3+∶Fe2+分别为2.09∶1,1.65∶1及1.5∶1.而在氧气流及空气流中退火的BFPT7030薄膜中Bi及Pb的相对含量低于在空气中退火的薄膜.铁离子的价态波动是产生氧空位的原因,增加氧气有助于抑制氧空位的产生.虽然Pb的挥发会导致较差的微观结构,但其挥发并不会导致氧空位的产生.

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