鐵酸鉍摻釤之多鐵性材料特性研究

Abstract

[[abstract]]本專題以溶膠凝膠法製備BiFeO3 (BFO)多鐵性薄膜，透過旋轉塗佈法將薄膜沉積在Pt/Si基板上，並利用RTA(紅外線快速升溫爐)進行退火處理。實驗中在純相BFO薄膜摻雜Sm取代Bi，製作Bi1-XSmXFeO薄膜，並使其晶格結構因Sm的摻雜而改變。研究中則探討Bi1-XSmXFeO結構薄膜的微結構、鐵電性、介電性及漏電流等特性，並與純相BFO作各種特性的比較。 本實驗中摻雜Sm的量分別為x=0.02、0.04、0.06、0.08。由研究結果發現隨著摻雜釤(Sm)量的增加，薄膜的微結構均有明顯的變化，由XRD量測分析發現薄膜主要峰值(110)隨著濃度的增加而降低。在不同摻雜Sm情形下，當x = 0.04時鐵電特性方面呈現出較佳的電滯曲線圖形， 2Pr = 20.52 μC/cm2、2Ec = 282.76 kv/cm，比純相BFO薄膜2Pr = 17.6 μC/cm2佳；當外加頻率在500 kHz時其介電常數為103.72；而外加電場在50 kV/cm時漏電流密度隨著摻雜濃度增加而下降但和純相相比些仍然有微提升。最後經實驗結果證實透過摻雜的鐵電薄膜方式可以提升其鐵電性，但卻無法有效提升薄膜漏電流及介電特