Nb掺杂对磁控溅射BiTi3-xNbxO12薄膜结构和性能的影响

摘要

采用磁控溅射工艺在p-Si衬底上制备了Bi4Ti3-xNbxO12铁电薄膜,研究了Nb掺杂对Bi4Ti3-xNbxO12薄膜微观结构、介电和铁电性能的影响。rn 研究表明,Nb掺杂并未改变薄膜的钙钛矿结构,但能使薄膜的晶粒更加细小、均匀:Nb掺杂能有效地改善Bi4Ti3-xNbxO12薄膜的介电和铁电性能。x=0.03-0.045时,Bi4Ti3-xNbxO12薄膜的综合性能较好,其介电常数εr>290,介电损耗<0.9%,最大剩余极化Px=16.5μC/cm2,Ec<100kV/cm,C-V特性曲线回滞方向为顺时针,可实现极化存储,其记忆窗口达1.2V。但掺杂量不宜过多,当Nb掺杂量达到0.06以后,薄膜的介电和铁电性能反而有所下降。