含Bi层状钙钛矿型铁电薄膜在金属电极上的非c轴取向生长研究

摘要

用sol-gel工艺直接在(111)Pt/Ti/SiO2/Si衬底上分别制备了62%a/b轴择优、65%(014)/(104)择优、高c轴择优取向生长的Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)铁电薄膜。发现BNdT薄膜的铁电、介电和压电性能强烈依赖于晶粒的择优取向,从而证实BNdT中自发极化矢量Ps靠近a轴。透射电镜观察表明,非c轴取向薄膜中的柱状晶粒从底电极Pt表面一直延伸到薄膜上表面,而c轴择优取向薄膜中的晶粒细小且主要呈等轴状。讨论了含Bi层状钙钛矿型铁电薄膜在金属电极上的择优取向生长机制。