电子显微学报
電子顯微學報
전자현미학보
JOURNAL OF CHINESE ELECTRON MICROSCOPY SOCIETY
2009年
2期
180-185
,共6页
朱信华%朱健民%刘治国%闵乃本
硃信華%硃健民%劉治國%閔迺本
주신화%주건민%류치국%민내본
BaTiO3%铁电纳米膜%介电和铁电性能%微结构
BaTiO3%鐵電納米膜%介電和鐵電性能%微結構
BaTiO3%철전납미막%개전화철전성능%미결구
采用脉冲激光淀积法在硅基氧化铝纳米有序孔膜版介质上(膜版孔径平均尺寸20 nm,内生长Pt纳米线作为底电极一部分)制备了BaTiO3铁电纳米膜,并对其物性(铁电和介电性能)和微结构进行了表征.结果表明厚度170 nm BaTiO3铁电膜的介电常数,随着测量频率的增加(103Hz至106 Hz),从400缓慢下降到350;介电损耗在低频区域(103~105Hz)从0.029缓慢增加到0.036,而在高频率区域(>105Hz)后,则迅速增加到0.07.这是由于BaTiO3铁电薄膜的介电驰豫极化引起的.电滞回线测量结果表明,该薄膜的剩余极化强度为17μC/cm2,矫顽场强为175kV/cm.剖面扫描透射电子显微镜(STEM)图像表明,BaTiO3纳米铁电薄膜与底电极Pt纳米线直接相连接,它们之间的界面呈现一定程度的弯曲.选区电子衍射图和高分辨电子显微像均表明BaTiO3铁电薄膜具有钙钛矿型结构.在BaTiO3纳米铁电薄膜退火晶化处理后,部分Pt纳米线的再生长导致顶端出现分枝展宽现象.为了兼顾氧化铝纳米有序孔膜版内的金属纳米线有序分布和BaTiO3纳米薄膜结晶度,合适的退火温度是制备工艺过程的关键因素.
採用脈遲激光澱積法在硅基氧化鋁納米有序孔膜版介質上(膜版孔徑平均呎吋20 nm,內生長Pt納米線作為底電極一部分)製備瞭BaTiO3鐵電納米膜,併對其物性(鐵電和介電性能)和微結構進行瞭錶徵.結果錶明厚度170 nm BaTiO3鐵電膜的介電常數,隨著測量頻率的增加(103Hz至106 Hz),從400緩慢下降到350;介電損耗在低頻區域(103~105Hz)從0.029緩慢增加到0.036,而在高頻率區域(>105Hz)後,則迅速增加到0.07.這是由于BaTiO3鐵電薄膜的介電馳豫極化引起的.電滯迴線測量結果錶明,該薄膜的剩餘極化彊度為17μC/cm2,矯頑場彊為175kV/cm.剖麵掃描透射電子顯微鏡(STEM)圖像錶明,BaTiO3納米鐵電薄膜與底電極Pt納米線直接相連接,它們之間的界麵呈現一定程度的彎麯.選區電子衍射圖和高分辨電子顯微像均錶明BaTiO3鐵電薄膜具有鈣鈦礦型結構.在BaTiO3納米鐵電薄膜退火晶化處理後,部分Pt納米線的再生長導緻頂耑齣現分枝展寬現象.為瞭兼顧氧化鋁納米有序孔膜版內的金屬納米線有序分佈和BaTiO3納米薄膜結晶度,閤適的退火溫度是製備工藝過程的關鍵因素.
채용맥충격광정적법재규기양화려납미유서공막판개질상(막판공경평균척촌20 nm,내생장Pt납미선작위저전겁일부분)제비료BaTiO3철전납미막,병대기물성(철전화개전성능)화미결구진행료표정.결과표명후도170 nm BaTiO3철전막적개전상수,수착측량빈솔적증가(103Hz지106 Hz),종400완만하강도350;개전손모재저빈구역(103~105Hz)종0.029완만증가도0.036,이재고빈솔구역(>105Hz)후,칙신속증가도0.07.저시유우BaTiO3철전박막적개전치예겁화인기적.전체회선측량결과표명,해박막적잉여겁화강도위17μC/cm2,교완장강위175kV/cm.부면소묘투사전자현미경(STEM)도상표명,BaTiO3납미철전박막여저전겁Pt납미선직접상련접,타문지간적계면정현일정정도적만곡.선구전자연사도화고분변전자현미상균표명BaTiO3철전박막구유개태광형결구.재BaTiO3납미철전박막퇴화정화처리후,부분Pt납미선적재생장도치정단출현분지전관현상.위료겸고양화려납미유서공막판내적금속납미선유서분포화BaTiO3납미박막결정도,합괄적퇴화온도시제비공예과정적관건인소.