Gd掺杂对PZT薄膜介电性能及极化行为的影响
来源期刊：无机材料学报2008年第5期
论文作者：姜兆华 魏兆冬 孙秋 王福平
关键词：PZT薄膜; 稀土掺杂; 介电性能; 极化行为;
摘 要：采用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备出高度(100)择优取向的Gd掺杂PZT薄膜(简写为PGZT);介电测试结果表明,1mol%Gd掺杂的PZT薄膜介电常数最大,2mol%Gd掺杂PZT薄膜与未掺杂薄膜的介电常数相差不大,Gd掺入量>2mol%时,薄膜的介电常数下降;薄膜的不可逆极化值呈现与介电常数相同的变化趋势,而可逆极化值变化较小.在弱电场下(低于矫顽场Ec),用瑞利定律分析薄膜介电常数随电场强度的变化规律,1mol%Gd掺杂的薄膜瑞利系数α最大,说明薄膜中缺陷的浓度最低.1mol%Gd掺杂的薄膜介电和铁电性能的改善与Gd3+在PZT晶格中的占位情况有关.
姜兆华1，魏兆冬1，孙秋2，王福平1
(1.哈尔滨工业大学,应用化学系,哈尔滨,150001;
2.哈尔滨工业大学,化学工程与技术博士后流动站,哈尔滨,150001)
摘要:采用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备出高度(100)择优取向的Gd掺杂PZT薄膜(简写为PGZT);介电测试结果表明,1mol%Gd掺杂的PZT薄膜介电常数最大,2mol%Gd掺杂PZT薄膜与未掺杂薄膜的介电常数相差不大,Gd掺入量>2mol%时,薄膜的介电常数下降;薄膜的不可逆极化值呈现与介电常数相同的变化趋势,而可逆极化值变化较小.在弱电场下(低于矫顽场Ec),用瑞利定律分析薄膜介电常数随电场强度的变化规律,1mol%Gd掺杂的薄膜瑞利系数α最大,说明薄膜中缺陷的浓度最低.1mol%Gd掺杂的薄膜介电和铁电性能的改善与Gd3+在PZT晶格中的占位情况有关.
关键词:PZT薄膜; 稀土掺杂; 介电性能; 极化行为;
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