Dresden 2003 – scientific programme

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DF: Dielektrische Festkörper

DF 7: Poster

DF 7.12: Poster

Wednesday, March 26, 2003, 14:30–18:00, P2a

Ferroelektrizität und anomale Leitfähigkeit epitaktischer BaTiO₃-Dünnschichten auf leitfähigen SrRuO₃-Schichten — •O. Trithaveesak, W. Zander, J. Schubert und Ch. Buchal — ISG1-IT, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52428 Jülich

Wir haben das Verhalten von epitaktischen BaTiO₃-Dünnschichten auf epitaktischen leitfähigen SrRuO₃-Filmen untersucht. BaTiO₃-Dünnschichten von 100 - 400 nm Dicke wurden mit Hilfe der Laserdeposition (PLD) hergestellt. Die Schichtqualität und die Stöchiometrie der Filme wurde mit Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) analysiert und die Gitterparameter durch eine Röntgen-Analyse (XRD) bestimmt. Für die elektrischen Messungen wurden Kontaktpads aus Pt aufgedampft. Damit wurden die Spannungsabhängigkeit der Kapazität ( C-V- Messung) und die Leckströme als Funktion der Temperatur im Bereich 77 K - 300 K untersucht. Die ferroelektrische Hysterese der Schichten wurde mit einer Sawyer-Tower-Schaltung gemessen. Insbesondere bei der 240 nm dicken BTO- Schicht wurde ein anomales Leckstromverhalten sowie eine hohe remanente Polarisation ( 2P_r ≃ 20 µC/cm²) beobachtet. Bei einer Schicht von 400 nm Dicke tritt dieser Effekt nicht auf und eine remanente Polarisation von 2P_r ≃ 5 µC/cm² wurde gemessen. Wir vergleichen unsere Resultate mit Messungen von Watanabe¹ et al. und Abe² et al. an epitaktischen ferroelektrischen Dünnschichten auf leitfähigen Oxidschichten. Die beobachteten Effekte könnten mit partiellen Umpolarisierungsvorgängen zusammenhängen.

[1] Y. Wanatabe, Phys. Rev. B 59, 11257 (1999)

[2] K. Abe, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 36, 5846 (1997)