微纳BNT铁电薄膜阵列制备及性能研究-论文.pdf

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1、第33卷第2期红外与毫米波学报Vo1．33．No．22014年4月J．InfraredMillim．WavesApril，2014文章编号：1001—9014(2014)02—0139—05DO1：10．3724／SP．J．1010．2014．00139微纳BNT铁电薄膜阵列制备及性能研究苗凤娟，陶佰睿，胡志高。，褚君浩。(1．中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室，上海200083；2．齐齐哈尔大学通信与电子工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006；3．华东师范大学极化材料与器件教育部重点实验室，上海20024)摘要：采用溶胶．凝胶和旋涂抽滤方法，在硅

2、微通道(Si—MCP)衬底的内壁上涂敷前驱物，然后分别在600℃，650oC，700℃和750qC条件下制备Bi¨Nd。TiO。2／Si—MCP微纳薄膜阵列，并对其结构及铁电特性进行表征．研究结果显示，退火温度越高，Si．MCP内被局域化的微纳薄膜结晶颗粒尺寸越大，同时BNT／Si．MCP微纳薄膜阵列越趋向沿c轴取向，尤其在750℃下制备的薄膜具有表面形貌均匀和c轴取向程度高等优点，且剩余极化强度可达93．8~C／cm．关键词：铁电薄膜；微纳薄膜阵列；硅微通道板；钕掺杂太酸铋中图分类号：TN384文献标识码：APreparationandperformanceo

3、fmicro／nano·scaleBi3Nd0Ti3O12／Si-MCPferroelectricthinfilmarrays．15．85MIAOFeng—Juan’，TAOBai．Rui‘’，HUZhi—Gao，CHUJun．Hao’(1．NationalLaboratoryforInfraredPhysics，ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics．ChineseAcademyofSciences，Shanghai200083，China；2．CollegeofCommunicationsandElectronicsEngin

4、eering，QiqiharUniversity，Qiqihar161006，China；3．KeyLaboratoryofPolarMaterialsandDevices，MinistryofEducation，EastChinaNormalUniversity，Shanghai200241，China)Abstract：Themicro／nano—scaleBi3l5Nd085Ti3O12／Si—MCP(BNT／Si—MCP)ferroelectricthinfilmarrayswerefabri—catedsuccessfullybythesol—gel，

5、spin—coatingandpumpingfiltrationmethods．PrecursorsofBNTwerecoatedonthein—nerwallofSi—MCP．Bi3l】5Ndo85Ti3Ol2thinfilmsupportedbySi—MCPwerepreparedviaannealinginoxygenatmos—phereat600℃，650oC，700℃and750oC，respectively．TheferroelectricpropertiesandmicrostructuresofBr／Si—MCPfilmarrayswerech

6、aracterized．Theresultsshowthatwiththeincreaseofannealingtemperature．thesizeofBNTgrainlocalizedontheinnerwallofSi—MCPincreases，theuniformityofthesurfaceandthedegreeoforientationalongtheC-axisincrease，too．Thelargestremanentpolarization(93．8ixC／cm)andlowestleakagecurrentofthemicro／nano—

7、scaleBNT／Si—MCParrayswereobtmnedannealingat750oC．Keywords：ferroelectricfilms，micro—nanofilmarrays，SiMCP，BNTPACS：77．22．Gm点，在非易失性铁电存储器、铁电场效应管和电光调引言制器件等领域应用潜力巨大⋯．为了进一步提高其钛酸铋薄膜材料由于具有剩余极化大、热处理性能，人们通过稀土元素掺杂BiTiO来构建改性温度低、良好的铁电、介电、压电、热释电和光电等特的铁电薄膜材料，以期得到性能更好并且与传统硅收稿日期：2013一Ol一12，修回日期：2013．09

8、—04Receivedd