BiFeO3基薄膜制备及漏电机制研究文献综述

 2024-06-26 11:06
摘要

BiFeO3(BFO)作为一种多功能材料,集铁电性、反铁磁性和光催化活性于一身,在信息存储、传感器、光电器件等领域展现出巨大的应用潜力。

然而,BFO薄膜普遍存在较大的漏电流,严重制约了其性能的发挥和实际应用。

本综述首先介绍了BFO材料的基本性质和应用,然后重点概述了BFO薄膜的制备方法,包括溶胶-凝胶法、脉冲激光沉积法、磁控溅射法等,并比较了不同方法的优缺点。

随后,深入探讨了BFO薄膜漏电机制的研究现状,分析了氧空位、缺陷复合体、界面效应等因素对漏电流的影响。

最后,展望了降低BFO薄膜漏电流的未来发展方向,包括优化薄膜制备工艺、掺杂改性、界面工程等策略。


关键词:BiFeO3薄膜;漏电机制;制备方法;氧空位;界面效应

1引言

随着信息技术的迅猛发展,对电子元器件的性能要求日益提高,迫切需要开发新型功能材料以突破传统技术的瓶颈。

多铁性材料由于同时具备铁电性和铁磁性,两种序参量之间存在强烈的耦合作用,可以实现电场控制磁性或磁场控制电性,因此在多态存储器、传感器、自旋电子器件等领域具有广泛的应用前景[1-2]。

在众多多铁性材料中,BiFeO3(BFO)作为一种典型的单相多铁材料,在室温下同时表现出铁电性(居里温度Tc≈1103K)和反铁磁性(奈尔温度TN≈643K),并且具有较高的铁电极化强度和较窄的光学带隙(Eg≈2.7eV),近年来引起了研究人员的广泛关注[3]。


BFO薄膜的潜在应用领域包括:
-信息存储:BFO薄膜的铁电性使其可以用作铁电随机存取存储器(FeRAM)的存储介质,相比于传统的动态随机存取存储器(DRAM)和闪存,FeRAM具有非易失性、读写速度快、功耗低、抗辐射能力强等优点。

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