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CaBi_(2)Nb_(2)O_(9)铁电薄膜的生长取向调控和性能研究
1
作者
任
冠
源
李宜
冠
+2 位作者
丁冬海
梁瑞虹
周志勇
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1228-1234,共7页
铋层状铌酸铋钙(CaBi_(2)Nb_(2)O_(9),CBN)铁电薄膜具有良好的铁电性能和疲劳特性,是铁电随机存储器的重要候选材料之一。铋层状结构薄膜a轴外延生长对其高质量集成和应用具有重要意义,然而CBN结构的各向异性使其根据晶体学调节自发极...
铋层状铌酸铋钙(CaBi_(2)Nb_(2)O_(9),CBN)铁电薄膜具有良好的铁电性能和疲劳特性,是铁电随机存储器的重要候选材料之一。铋层状结构薄膜a轴外延生长对其高质量集成和应用具有重要意义,然而CBN结构的各向异性使其根据晶体学调节自发极化更具挑战性。本研究采用脉冲激光沉积技术,在MgO(100)衬底上通过改变沉积温度的方式,实现了CBN薄膜的取向生长。在500、600和700℃沉积温度下分别生长出(115)、(200)和(00l)取向的CBN薄膜,并且随着沉积温度升高,CBN薄膜发生了(115)-(200)-(00l)取向的转变。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,600℃是CBN薄膜在MgO衬底上高质量a轴外延生长的最优沉积温度,薄膜与衬底键合良好,粗糙度较低。高分辨X射线衍射(HRXRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析表明,(200)取向的CBN薄膜为异质外延生长,其与MgO衬底之间形成半共格界面,CBN/MgO异质结构外延关系为(100)[001]CBN//(100)[001]MgO。CBN界面处的(200)平均间距为0.5312 nm,结合晶格匹配关系,提出了一种可能的外延匹配方式:4个CBN晶胞共同占用5个MgO晶格。此外,通过压电力显微镜(PFM)发现了(115)取向CBN薄膜具有纳米畴结构,以及(200)取向CBN薄膜表现出良好的面外极化翻转。
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关键词
外延薄膜
生长机制
取向调控
铌酸铋钙
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职称材料
题名
CaBi_(2)Nb_(2)O_(9)铁电薄膜的生长取向调控和性能研究
1
作者
任
冠
源
李宜
冠
丁冬海
梁瑞虹
周志勇
机构
西安建筑科技大学材料科学与工程学院
中国科学院上海硅酸盐研究所
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1228-1234,共7页
文摘
铋层状铌酸铋钙(CaBi_(2)Nb_(2)O_(9),CBN)铁电薄膜具有良好的铁电性能和疲劳特性,是铁电随机存储器的重要候选材料之一。铋层状结构薄膜a轴外延生长对其高质量集成和应用具有重要意义,然而CBN结构的各向异性使其根据晶体学调节自发极化更具挑战性。本研究采用脉冲激光沉积技术,在MgO(100)衬底上通过改变沉积温度的方式,实现了CBN薄膜的取向生长。在500、600和700℃沉积温度下分别生长出(115)、(200)和(00l)取向的CBN薄膜,并且随着沉积温度升高,CBN薄膜发生了(115)-(200)-(00l)取向的转变。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,600℃是CBN薄膜在MgO衬底上高质量a轴外延生长的最优沉积温度,薄膜与衬底键合良好,粗糙度较低。高分辨X射线衍射(HRXRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析表明,(200)取向的CBN薄膜为异质外延生长,其与MgO衬底之间形成半共格界面,CBN/MgO异质结构外延关系为(100)[001]CBN//(100)[001]MgO。CBN界面处的(200)平均间距为0.5312 nm,结合晶格匹配关系,提出了一种可能的外延匹配方式:4个CBN晶胞共同占用5个MgO晶格。此外,通过压电力显微镜(PFM)发现了(115)取向CBN薄膜具有纳米畴结构,以及(200)取向CBN薄膜表现出良好的面外极化翻转。
关键词
外延薄膜
生长机制
取向调控
铌酸铋钙
Keywords
epitaxial film
growth mechanism
orientation regulation
calcium bismuth niobate
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
作者
出处
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1
CaBi_(2)Nb_(2)O_(9)铁电薄膜的生长取向调控和性能研究
任
冠
源
李宜
冠
丁冬海
梁瑞虹
周志勇
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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