TiO2种子层对Bi 3.15 Nd 0.85 Ti 3 O 12铁电薄膜的结晶取向和铁电性能的影响

摘要： 用sol-gel法分别制备了直接沉积在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上和加入了TiO2种子层的Bi 3.15 Nd 0.85 Ti 3 O 12 (BNT)铁电薄膜, 研究了种子层对BNT薄膜结构和电学性能的影响. XRD结果表明直接沉积在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上的BNT薄膜具有(117)和(001)的混合取向, 而加入TiO2种子层之后薄膜的最强峰为(200)取向; FE-SEM显示具有TiO2种子层的BNT薄膜, 其表面主要是由具有非c轴取向的晶粒组成且更为致密; 直接沉积的BNT薄膜和具有TiO2种子层的BNT薄膜的剩余极化Pr值分别为26和43.6μC/cm2, 矫顽场强Ec分别为91和80.5kV/cm; 疲劳测试表明两种薄膜均具有良好的抗疲劳特性, TiO2种子层的引入并没有降低BNT薄膜的疲劳特性; 两种薄膜的漏电流密度均在10-6～10-5 A/cm2之间.