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Erschienen in: Journal of Electroceramics 4/2009

01.06.2009

Chemical solution deposition of ferroelectric lead lanthanum zirconate titanate films on base-metal foils

verfasst von: Beihai Ma, Do-Kyun Kwon, Manoj Narayanan, U. (Balu) Balachandran

Erschienen in: Journal of Electroceramics | Ausgabe 4/2009

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Abstract

Development of electronic devices with better performance and smaller size requires the passive components to be embedded within a printed wire board (PWB). The “film-on-foil” approach is the most viable method for embedding these components within a PWB. We have deposited high-permittivity ferroelectric lead lanthanum zirconate titanate (Pb0.92La0.08Zr0.52Ti0.48O x , PLZT 8/52/48) films on base metal foils by chemical solution deposition. These prefabricated capacitor sheets can be embedded into PWBs for power electronic applications. To eliminate the parasitic effect caused by the formation of a low-permittivity interfacial oxide, a conductive buffer layer of lanthanum nickel oxide (LNO) was applied by chemical solution deposition on nickel foil before the deposition of PLZT. With a ≈0.7-μm-thick ferroelectric PLZT film grown on LNO-buffered nickel foil, we measured capacitance densities of 1.5 μF/cm2, breakdown field strength E b >1.2 MV/cm, and leakage current density of 2 × 10–8A/cm2. The dielectric relaxation current decay obeys the Curie-von Schweidler law, with exponent n = 0.85 and 0.94 for PLZT grown directly on Ni and that grown on LNO-buffered Ni foils, respectively. When compared with samples deposited directly on Ni substrate, PLZT grown on LNO buffered Ni substrates exhibit slimmer hysteresis loop and better energy storage capability. With these desirable characters, PLZT film-on-foil capacitors hold particular promise for use in high-voltage embedded passives.

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Metadaten
Titel
Chemical solution deposition of ferroelectric lead lanthanum zirconate titanate films on base-metal foils
verfasst von
Beihai Ma
Do-Kyun Kwon
Manoj Narayanan
U. (Balu) Balachandran
Publikationsdatum
01.06.2009
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electroceramics / Ausgabe 4/2009
Print ISSN: 1385-3449
Elektronische ISSN: 1573-8663
DOI
https://doi.org/10.1007/s10832-007-9410-1

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