Gd掺杂BiFeO_3薄膜的溶胶-凝胶法制备和电性能研究

摘要

利用溶胶-凝胶工艺在ITO/玻璃衬底上制备了Bi_(1-x)Gd_xFeO_3(x=0.00、0.05、0.10和0.15)薄膜。研究了Gd掺杂对薄膜的结构、形貌、漏电流性能和介电性能的影响。结果显示,未掺Gd和Gd掺杂为5%的样品为菱方结构,当Gd掺杂量达到10%和15%时,样品变为四方结构。掺10%Gd的薄膜样品表面光滑、平整,晶粒大小均匀。Gd的掺入大大降低了BiFeO_3(BFO)薄膜的漏电流,其中掺Gd量为10%和15%的薄膜的漏电流几乎为零。在整个测试频率范围内,掺10%Gd的样品的介电常数较大且能保持恒定,同时其介电损耗最小。