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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 ( 2Pr ≃ 20 µC/cm2) beobachtet. Bei einer Schicht von 400 nm Dicke tritt dieser Effekt nicht auf und eine remanente Polarisation von 2Pr ≃ 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)

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