Влияние условий синтеза пленок PZT(54∕46) на дисперсию диэлектрических характеристик и проводимость по переменному току
В работе исследовано влияние частоты измерительного напряжения на диэлектрические характеристики исследуемых пленок PZT(54/46). Частотные зависимости диэлектрической проницаемости для пленок различных температур синтеза практически не отличаются.
Характерный график зависимости ε'(f) исследуемых пленок в полулогарифмическом масштабе представлен на рисунке 3.30,а на примере пленки с температурой синтеза 540 °C. Из данного графика видно, что с ростом частоты измерительного сигнала диэлектрическая проницаемость пленки уменьшается по экспоненциальному закону. Подобные зависимости являются типичными для всех исследованных в работе пленок.Частотная зависимость мнимой части диэлектрической проницаемости (ε") в логарифмическом масштабе для пленки с температурой синтеза 540 °C приведена на рисунке 3.30,б. Данная зависимость также является характерной для всех исследуемых пленок. Вначале наблюдается уменьшение значений ε", а затем их увеличение с ростом частоты
92 измерительного сигнала. При этом минимум зависимости ε"f), как правило, приходится на значения f = 5∙104 ÷ 5∙105Гц.
Рисунок 3.30. Частотные зависимости действительной (а) и мнимой (б) частей диэлектрической проницаемости для пленки PZT(54/46) с ТСИНТ= 540°C, СИЗМ= 0,1 В.
Начальный участок частотных зависимостей мнимой части диэлектрической проницаемости в логарифмическом масштабе в определенной степени носит линейный характер. На рисунке 3.31 представлены результаты расчета коэффициента наклона (Kε") данного участка для пленок с различной температурой синтеза.
Рисунок 3.31. Зависимость коэффициента наклона Kε"от температуры синтеза пленок PZT(54/46).
В работе также экспериментально получены частотные зависимости проводимости Gдля пленок различных температур синтеза.
Как и в случае частотных зависимостей емкости, внешний вид графиков G(f)одинаков для различных пленок. На рисунке 3.32 приведена зависимость G(f)в логарифмическом масштабе для пленки с температурой синтеза 545 °C.
Рисунок 3.32. Зависимость проводимости пленки PZT(54∕46) с температурой синтеза 545 °C от частоты измерительного сигнала, Uw = 0,1 В.
Как видно из рисунка 3.32, в исследуемых структурах проводимость почти линейно зависит от частоты переменного измерительного сигнала. Подобное поведение описывается универсальным законом, предложенным в работе [95]. На основе экспериментальных данных проводимости, рассчитана удельная электропроводность (σAc) пленок PZT(54∕46), синтезированных при различных температурах. Величина gacопределена по формуле:
где dи S- соответственно толщина и площадь конденсаторной структуры. График зависимости величины удельной электропроводности от температуры синтеза исследуемых пленок при частоте измерительного сигнала 10 кГц приведен на рисунке 3.33. Данный график демонстрирует экстремальную зависимость с минимумом при ТСИНТ= 550 - 555 °C.
94
Рисунок 3.33. Зависимость удельной электропроводности от температуры синтеза пленок PZT(54/46). СИЗМ= 0,1 В, f = 10 кГц.
3.5.
Еще по теме Влияние условий синтеза пленок PZT(54∕46) на дисперсию диэлектрических характеристик и проводимость по переменному току:
- 4.1. Механизмы проводимости пленок PZT(54∕46)
- Связь петель диэлектрического гистерезиса, пироотклика и барьерных явлений для пленок PZT(54∕46)
- Фазовые переходы пирохлор - перовскит I, перовскит I - перовскит II и их влияние на электрофизические свойства пленок PZT(54∕46)
- Петли диэлектрического гистерезиса пленок PZT
- 4.2. Определение величин потенциальных барьеров в структуре Pt∕PZT(54∕46)∕Pt
- ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛЕНОК PZT(54∕46),СИНТЕЗИРОВАННЫХ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
- Вольт-амперные характеристики пленок PZT
- Вольт-фарадные характеристики пленок PZT
- Для изучения механизмов проводимости и влияния условий синтеза на транспорт носителей были получены зависимости токов утечки от приложенного к пленкам постоянного электрического напряжения.
- Температурные измерения диэлектрических характеристик тонких пленок ЦТС
- Определение диэлектрических характеристик и электропроводности в переменном поле
- 1.5. Механизмы электропроводности пленок PZT
- Общий подход к описанию дисперсии диэлектрической проницаемости
- Линейные и нелинейные диэлектрические свойства пленочных гетероструктур BaTiO3∕Si
- Глава 3. Исследование морфологии рельефа, фрактальных свойств поверхности и электрических характеристик контакта зонд-образец для наноразмерных металлических пленок на диэлектрических подложках методом сканирующей туннельной микроскопии
- Электрофизические свойства сегнетоэлектрических пленок PZT
- Дисперсия диэлектрической проницаемости керамики на основе BTS со слоистой структурой
- Глава 3. Дисперсия диэлектрической проницаемости керамики на основе титаната висмута со слоистой структурой
- Глава 4. Исследования диэлектрических, пироэлектрических и пьезоэлектрических свойств тонких пленок ЦТС