BiFeO3外延薄膜的可反转二极管特性和铁电电致电阻研究

BiFeO3(BFO)作为室温单相多铁性材料，不但具有优越的铁电性，以及电、磁、应变之间的耦合特性，最近又发现了BFO具有与铁电极化相关的可反转二极管整流特性。可反转二极管特性伴随着很大的电阻转变，在逻辑和存储器件等领域有重要的应用前景，该特性与BFO的半导体特性、铁电极化、以及其电极界面的势垒等因素相关，具体的物理机制还不清楚。该项目将重点研究BFO外延薄膜的可反转二极管特性和铁电电致电阻效应，以及铁电极化对半导体特性的调控机制。利用激光分子束外延设备，通过生长条件调控BFO外延薄膜的微结构和半导体特性，研究薄膜中的氧缺位、载流子类型和浓度、电极材料的功函数、外场、应变、相结构等参数对BFO外延薄膜相关特性的影响，结合计算模拟，分析实验结果，目标是阐明可反转二级管特性和铁电电致电阻的物理机制，实现人工调控BFO外延薄膜的导电特性，为设计新型功能器件提供物理和材料基础。