铁酸铋薄膜阻变性能与Nb掺杂改性研究

查看详情 浏览次数:1
作者刘璐
来源南京理工大学
出版年2013
摘要
目前铁电体仍然为一种热门的研究材料,人们对于锆钛酸铅Pb(Zr1-xTix)O3、钛酸钡BaTiO3等钙钛矿结构铁电材料已经进行了广泛的研究。铁酸铋BiFeO3作为目前有可能在高温下使用的铁电材料已进入研究人员的视野而被广泛研究。现阶段广泛使用的Flash存储器已经开始面临各种瓶颈,比如尺寸难缩小、能耗难降低等。在目前飞速发展的信息化时代,寻找一种具备高密度、低能耗、高速度、低成本的存储器件材料就显得尤为重要。许多存储器的研究已经进行到了很深入的阶段,如巨磁电阻存储器、铁电存储器、相变存储器、阻变存储器等。本论文中主要研究两个方面的工作:(1)利用脉冲激光沉积法(PLD)法制备BiFeO3薄膜,对其阻变存储特性及机理进行了研究;(2)对BiFeO3进行Nb掺杂,研究其电学性能的改变。主要内容如下:在BiFeO3系列薄膜中掺入Ca元素,取代部分Bi元素,获得具有较高导电性的P型半导体薄膜BiFeO3研究缺陷同漏电流之间的耦合机制。铁电性的BiFeO3与顺电性的BiFeO3两种多晶薄膜在电学测试中,由于其导电缺陷和漏电流的增加,显示出4种不同的I-V曲线,即重叠、无记忆效应的滞后回线、双极、单极的阻变回线。对于几种状态的存在以及转换,加上后续的实验,我们认为是带电缺陷的密度起到了非常重要的作用。BiFeO3本身是一种绝缘体氧化物,而对于BiFeO3的掺杂也有很多方面的研究,实验中采取对BiFeO3薄膜进行了Nb掺杂,目的改变其导电性能,研究掺杂后对其压电性能以及导电性能的改变。实验中发现Nb的掺入,改变了BiFeO3的铁电压电性,并且导电性增加,这应该是由于掺杂之后,使得绝缘体开始向半导体转变,薄膜变得漏电,从而铁电压电性能也难以测出,导电性改变说明掺杂目的达到。我们对铁电材料BiFeO3阻变性能以及掺杂电学性能进行了研究,首先是证实了BiFeO3薄膜同时具有单、双极型阻变现象,其次证实了掺杂Nb元素后,其导电性能发生了较大改变。

@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)

京ICP备 05064591号 京公网安备11010802017129号

建议浏览器: 火狐、谷歌、微软 Edge、不支持 IE