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DS: Dünne Schichten

DS 8: Charakterisierungsverfahren I

DS 8.1: Talk

Monday, March 17, 1997, 15:15–15:30, H 55

Wachstum epitaktischer ferroelektrischer Aurivillius-Phasen auf Metalloxiden durch gepulste Laserabscheidung — •C. Curran, S. Senz, A. Pignolet, M. Alexe, S. Welke und D. Hesse — Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik, Weinberg 2, 06120 Halle (S.)

Aurivillius-Phasen, d.h. geschichtete Perowskite auf Bi-Basis, sind aufgrund ihrer zeitlich stabilen ferroelektrischen Eigenschaften für die Anwendung in Speicherzellen interessant. Mit dem Aufwachsen auf perowskitischen Metalloxidelektroden kann ein orientiertes Wachstum der Aurivillius-Phasen gefördert werden. Zu diesem Zweck wurden epitaktische Pufferschichten (YSZ, CeO₂) und eine Elektrode aus (La_0.5Sr_0.5)CoO₃ (LSCO) nacheinander auf Si(100) abgeschieden. Darauf wuchsen die Aurivillius-Phasen Bi₄Ti₃O₁₂ bzw. SrBi₂Ta₂O₉ (FE) auf, deren Oberfläche mit Goldkontakten bedampft wurde. Die gewachsenen ferroelektrischen Materialien weisen eine c-Achsen-Vorzugsorientierung auf, welche bei Verwendung der ferroelektrischen Schichten in Speicherzellen für eine reduzierte Umschaltspannung sorgt. Anhand der Röntgentexturanalyse kann auf eine Orientierungsbeziehung der ferroelektrischen Schicht von (100) FE || (110) LSCO geschlossen werden. Auf SEM-Bildern werden rechteckig geformte, parallel zueinander ausgerichtete Flächen mit einer typischen Dimension von 150 nm beobachtet. Querschnitts-TEM-Aufnahmen zeigen ein säulenartiges Wachstum der YSZ-Schicht, während die anderen Schichten ein kornförmiges Aussehen besitzen. Werte von 1.5 µC/cm² werden für die remanente Polarisation gemessen.