Nb∶SrTiO_3单晶基片上外延生长BaTiO_3薄膜的漏电流机制分析

作     者：潘瑞琨 刘攀克 黎明锴 何云斌 PAN Ruikun;LIU Panke;LI Mingkai;HE Yunbin

作者机构：湖北大学材料科学与工程学院武汉430062 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2015年第29卷第18期

页      面：1-4,8页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51272072 61274010) 

主　　题：BaTiO3薄膜 结构 漏电流机制 肖特基势垒 

摘      要：采用脉冲激光沉积法(PLD),在掺铌的钛酸锶单晶基片(Nb∶SrTiO3,NSTO)上外延生长了15nm厚度的BTO薄膜。并采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等技术,分别测试了BTO薄膜的晶相结构和微观形貌与结构,证实了薄膜的外延生长特征。以磁控溅射法制备金属铂(Pt)上电极,在室温下测试了BTO薄膜的电流-电压(I-V)曲线。通过拟合I-V曲线,结果表明:在正向电压下,薄膜的漏电流符合空间电荷受限电流机制(SCLC);在反向电压下,漏电流先为普尔-弗伦克尔发射机制(Poole-Frenkel emission),随着反向电压的升高,转变为福勒-诺德海姆隧穿机制(Fowler-Nordheim tunneling)。分析指出,在Pt/BTO界面存在一个可变的肖特基势垒,该势垒受到BTO薄膜内部迁移的氧空位影响,从而决定了上述漏电流机制。