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DF: Dielektrische Festkörper

DF 10: Elektrische und optische Eigenschaften III

DF 10.1: Vortrag

Donnerstag, 20. März 1997, 11:00–11:20, R2

Das Oberflächenpotential polarisierter ferroelektrischer Schichten — •H. Hülz, W. Häßler und L. Schultz — IFW Dresden, Institut für metallische Werkstoffe, Helmholtzstr. 20, 01069 Dresden

Für ein neues elektrostatisches Druckverfahren [1] wurden ferroelektrische Dick- und Dünnschichten auf PZT-Basis hinsichtlich der Größe und Zeitstabilität des für den Druckprozeß entscheidenden elektrischen Oberflächenpotentials untersucht.
Zur Messung dieses Potentials wurde ein elektrostatisches Voltmeter mit einer lateralen Auflösung ≤100 µ m aufgebaut. Es wird ein Modell zur Entstehung des Oberflächenpotentials vorgestellt und der Einfluß verschiedener Schichteigenschaften diskutiert. Die sich zwischen Gebieten entgegengesetzter Polarisationsrichtung ausbildende Potentialdifferenz kann durch homogene Aufladung mittels Koronaentladung deutlich erhöht werden. Dabei spielt die Leitfähigkeit der Schichten unter hoher permanenter Feldstärke eine entscheidende Rolle.
Materialinhomogenitäten und Poren führen zu unerwünschten Störungen des Potentials. Ihr Einfluß wird anhand von Modellrechnungen (finite Elemente Methode, FEM) diskutiert. Durch die Aufladung der Oberfläche können experimentell Rückschlüsse auf die elektrischen Eigenschaften der Störungen in der Nähe der Oberfläche gezogen werden, welche mit integralen Methoden (z. B. Hysteresemessung) nicht möglich sind.

[1] A. Hirt, Integr. Ferroel. 10, 319 (1995)