Nb∶SrTiO₃单晶基片上外延生长BaTiO₃薄膜的漏电流机制分析

来源期刊：材料导报2015年第18期

论文作者：潘瑞琨 刘攀克 黎明锴 何云斌

文章页码：1 - 12

关键词：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。