BiFeO3外延薄膜的可反转二极管特性和铁电电致电阻研究
批准号:
11174355
项目类别:
面上项目
资助金额:
75.0 万元
负责人:
王灿
依托单位:
学科分类:
铁电与多铁体系
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
周岳亮、葛琛、王乐、石洪菲
中文摘要
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。
英文摘要
BiFeO3(BFO)作为室温单相多铁性材料,不但具有优越的铁电性,以及光、电、磁、应变之间的耦合特性,是研发新型多铁性功能器件的首选材料。我们利用激光分子束外延技术,在具有原子台阶的STO单晶衬底上,成功地制备了多种BFO外延薄膜和异质结。在多种结构的BFO外延薄膜上观察到与铁电极化相关的可反转二极管整流特性,研究表明该特性与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,最后分析阐述了铁电极化反转控制的可反转二级管特性和铁电电致电阻的物理机制。此外,本项目研究了室温下电、光双场对BiFeO3薄膜电阻阻变特性的调控,围绕BiFeO3薄膜的光电、磁学、电学以及电光耦合等特性展开了系统研究,对相关物理现象和机制经行了分析讨论。
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Surface double-layer structure in (110) oriented BiFeO3 thin film
(110)取向BiFeO3薄膜的表面双层结构
DOI:
10.1063/1.4902113
发表时间:
2014-11
期刊:
Applied Physics Letters
影响因子:
4
作者:
[Jin, Kuijuan, Gao, Xingyu, Li, Zhong, Li, Xiaolong]
通讯作者:
Li, Xiaolong
DOI:
10.1063/1.3692769
发表时间:
2012-03
期刊:
Journal of Applied Physics
影响因子:
3.2
作者:
[Wang, Can, Lu, Hui-bin, Wang, Cong, Yang, Guo-zhen]
通讯作者:
Yang, Guo-zhen
Recent Progress in Ferroelectric Diodes: Explorations in Switchable Diode Effect
铁电二极管最新进展:可开关二极管效应的探索
DOI:
10.1007/bf03353733
发表时间:
2013-04
期刊:
Nano-Micro Letters
影响因子:
26.6
作者:
[Wang, Can, Jin, Kui-juan, Lu, Hui-bin, Yang, Guo-zhen]
通讯作者:
Yang, Guo-zhen
Evidence for a Crucial Role Played by Oxygen Vacancies in LaMnO3 Resistive Switching Memories
氧空位在 LaMnO3 电阻开关存储器中发挥关键作用的证据
DOI:
10.1002/smll.201101796
发表时间:
2012-04-23
期刊:
SMALL
影响因子:
13.3
作者:
[Xu, Zhong-tang, Jin, Kui-juan, Yang, Guo-zhen]
通讯作者:
Yang, Guo-zhen
Electrical properties of thermoelectric cobalt Ca3Co4O9 epitaxial heterostructures
热电钴Ca3Co4O9外延异质结构的电性能
DOI:
10.1063/1.4795767
发表时间:
2013-03-21
期刊:
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
影响因子:
3.2
作者:
[Guo, Haizhong, Wang, Shufang, Yang, Guozhen]
通讯作者:
Yang, Guozhen
共 16 条
自支撑BiFeO3薄膜的应变效应研究
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批准号:12474096
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项目类别:面上项目
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资助金额:52.00万元
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批准年份:2024
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负责人:王灿
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依托单位:
铁电薄膜异质结的内建电场调控与光电特性
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批准号:12174437
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项目类别:面上项目
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资助金额:62万元
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批准年份:2021
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负责人:王灿
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依托单位:
基于BiFeO3的铁电/非铁电多层膜和超晶格研究
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批准号:11874412
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项目类别:面上项目
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资助金额:64.0万元
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批准年份:2018
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负责人:王灿
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依托单位:
铁电铁磁异质结和超晶格薄膜的生长及磁电耦合研究
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批准号:10874226
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.0万元
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批准年份:2008
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负责人:王灿
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依托单位:
国内基金
海外基金