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Erschienen in: Journal of Materials Science 3/2014

01.02.2014

Enhanced dielectric and tunable properties of barium strontium titanate thin films through introducing Nd(Zn1/2Ti1/2)O3 and adjusting Ba/Sr

verfasst von: Xiaohua Sun, Ying Yang, Qiaoling Zhang, Xin Zhou, Zongzhi Hu, Caihua Huang

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 3/2014

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Abstract

Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST) and 0.06Nd(Zn1/2Ti1/2)O3–0.94Ba x Sr1−x TiO3 (NZT–BST) thin films with x = 0.6, 0.7, 0.75, and 0.8 were fabricated on Pt/Ti/SiO2/Si substrates by sol–gel method. The structures, surface morphology, dielectric, and ferroelectric properties, and thermal stability of BST and NZT–BST thin films were investigated as a function of NZT and Ba content. It was found that introducing NZT into BST decreased significantly dielectric loss, however, along with the tunability. On this basis, increasing Ba/Sr in NZT–BST thin films led to the simultaneous increase of dielectric constant and tunability of thin films. As a result, optimized dielectric and tunable properties were obtained for 0.06Nd(Zn1/2Ti1/2)O3–0.94Ba0.7Sr0.3TiO3 thin film with the highest FOM value of 43.22. It awakens us that, for reducing dielectric loss, introducing a certain amount of low permittivity oxides or non-ferroelectrics like NZT into weak ferroelectric perovskite tunable materials, not into paraelectric perovskite tunable materials, may obtain more excellent dielectric and tunable performances.

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Metadaten
Titel
Enhanced dielectric and tunable properties of barium strontium titanate thin films through introducing Nd(Zn1/2Ti1/2)O3 and adjusting Ba/Sr
verfasst von
Xiaohua Sun
Ying Yang
Qiaoling Zhang
Xin Zhou
Zongzhi Hu
Caihua Huang
Publikationsdatum
01.02.2014
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 3/2014
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-013-7783-x

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