BiFeO<sub>3</sub>薄膜の漏れ電流と強誘電特性に及ぼす遷移金属(Cu,Zn,Mn)ドーピングの影響

YANG Shiju; ZHANG Fengqing; XIE Xiaobin; GUO Xiaodong; ZHANG Liping; FAN Suhua

文献

J-GLOBAL ID：201802282512750809 整理番号：18A0000057

BiFeO₃薄膜の漏れ電流と強誘電特性に及ぼす遷移金属(Cu,Zn,Mn)ドーピングの影響

Effects of transition metal (Cu, Zn, Mn) doped on leakage current and ferroelectric properties of BiFeO₃ thin films

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資料名：
巻： 28 号： 20 ページ： 14944-14948 発行年： 2017年10月
JST資料番号： W0003A ISSN： 0957-4522 CODEN： JMTSAS 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

ゾル-ゲルプロセス,スピンコーティング及び層毎成長技術を用いて,BiFeO₃(BFO)及び遷移金属(Cu,Zn,Mn)ドープBFO薄膜をインジウムスズ酸化物(ITO)/ガラス基板上に作製することに成功した。X線回折(XRD)から,全薄膜の検出可能回折ピークは,歪んだペロブスカイトR3C構造と良く一致することが示唆された。漏れ電流密度から,遷移金属(Cu,Zn,Mn)ドープBFO薄膜は,アンドープBFO膜と比較して何桁も低い漏れ電流を示す。二価イオン(Cu²⁺,Zn²⁺及びMn²⁺)ドープBFO薄膜の漏れ電流密度は,アンドープより低いことが分る。低い印加電界領域では,オーミック伝導が,全ての膜において主な機構である。亜鉛ドープBFO(BFZO)以外の全ての膜は,高印加電界領域において空間電荷制限伝導を示す。高電界領域のBFZOでは,Fowler-Nordheim(F-N)トンネリングが,主たる機構である。分極-電界(P-E)ヒステリシスループは,強誘電体特性改善が,遷移金属ドープBFO薄膜において観察されることを実証する。Cuドープ及びZnドープBFO薄膜におけるCu及びZnの置換は,933kV/cmにおいて,残留分極(2Pr)を,それぞれ,120.6及び126.7μC/cm²に改善した。MnドープBFO薄膜は,明らかに保磁力を減少させる。

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酸化物薄膜

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BiFeO3薄膜の漏れ電流と強誘電特性に及ぼす遷移金属(Cu,Zn,Mn)ドーピングの影響

BiFeO₃薄膜の漏れ電流と強誘電特性に及ぼす遷移金属(Cu,Zn,Mn)ドーピングの影響