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钙钛矿型铁电材料由于其优异的性能在存储器等领域具有很广泛的应用前景。近几年来,对钙钛矿多功能氧化物薄膜的研究越来越多。由于EuTiO3和BaTiO3这两种材料的优异性能,我们选择在钙钛矿型EuTiO3材料中掺杂Ba元素形成Eu0.5Ba0.5TiO3材料,我们已经知道此材料中存在着磁电耦合作用,并且通过引入氧空位将反铁磁性调控为铁磁性,但就电学性质等其他方面的研究还有所欠缺。 本文针对上述不足之处,就 Eu0.5Ba0.5TiO3薄膜的生长和后处理对样品的影响进行具体的表征,同时,在前人的研究基础上做了一系列关于 Eu0.5Ba0.5TiO3介电性质方面的研究,在其漏电机制上也做了一点探索性的工作。本文具体的研究内容和结果如下: 首先,通过固相反应法制备得到钙钛矿 Eu0.5Ba0.5TiO3陶瓷靶材,随后利用脉冲激光沉积在 STO(001)基片上制备薄膜样品,通过各项测试证明其很好的外延质量和符合化学计量配比。通过在还原氛围中后退火处理来释放薄膜内应力,减小其晶格常数。在不同的后退火温度条件下,AFM测试结果表明退火温度越高,样品表面粗糙程度越大。 其次,研究了Eu0.5Ba0.5TiO3-δ材料的介电性能,材料表现出明显的介电弛豫现象,并且通过计算比较得到随着氧空位含量的增加,薄膜激活能增加的结论。由于氧空位的引入导致 Ti离子发生偏移,并且偏移距离会随着氧空位浓度的增加而变大,同时薄膜中载流子浓度增加,使得电子有可能会钉扎在铁电畴壁上,从而导致电子和 Ti离子引起的偶极子相互耦合而产生了介电弛豫现象。并且随着氧空位浓度的增加,Ti离子位移逐渐变大,耦合作用逐渐增强,导致薄膜的激活能也逐渐变大。 另外,通过测试和计算得到Eu0.5Ba0.5TiO3-δ薄膜的漏电流机制在高温区符合欧姆导电机制。不同退火时间(2h和10h)的样品通过XPS测试得到它们氧空位含量的细微区别,即随着退火时间的增加氧空位含量也会变多,而其作为一种杂质的掺杂,影响到薄膜样品电导率,从而影响薄膜漏电流密度。 总之,本文利用脉冲激光沉积法和后退火处理工艺成功的制备出高质量的Eu0.5Ba0.5TiO3薄膜样品,并且成功的引入氧空位,通过氧空位的引入,成功的调控了薄膜中的介电弛豫性能。并且进一步证明了减少氧空位可以有效控制漏电流密度的大小,但这一部分的测试还不完善,相关的工作还需要继续进行。