xBiFeO3-(1-x)Sr2Bi4Ti5O18复合铁电薄膜的制备及其性能研究

【作者】 张丽萍； 范素华； 张丰庆； 杨士菊； 郭晓东； 解肖斌；

【机构】 山东建筑大学材料科学与工程学院； 山东女子学院；

【摘要】 目前铋系层状铁电材料在信息存储方面有着重要的应用前景。Sr₂Bi₄Ti₅O₁₈（SBTi）薄膜是典型的铋层状钙钛矿结构的铁电材料,在Pt电极上具有天然的无疲劳性,老化率低,偏转电压较小,且具有较小的漏电流密度。但是,SBTi薄膜的剩余极化强度较小,居里温度较低,不能满足实际要求。环境友好型多铁材料Bi Fe O3（BFO）具有优良的铁电性和铁磁性,制备温度较低,具有较高的居里温度（T=1100K）,但由于薄膜中氧空位的存在导致BFO薄膜具有较大的漏电流,极大地限制了BFO薄膜应用。而SBTi的（Bi2O2）2+层具有绝缘和空间电荷库的双重作用,将其与BFO复合可以有效地降低薄膜的漏电流。因此,本文采用溶胶-凝胶法结合层层退火工艺制备出xBiFeO₃-（1-x）Sr₂Bi₄Ti₅O₁₈（SBFTi-x,x=0⁰.4）系列薄膜,并对样品进行结构和性能测试研究,发现随着BFO含量增加,相比SBTi薄膜,SBFTi-x复合铁电薄膜的铁电性优于Sr₂Bi₄Ti₅O₁₈。更多还原