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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 2/2020

12.12.2019

The composition and poling-dependent photovoltaic studies in ferroelectric (Bi1−xSrx)(Fe1−xTix)O3 thin films

verfasst von: P. P. Biswas, Ch. Thirmal, S. Pal, M. Miryala, M. Murakami, P. Murugavel

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 2/2020

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Abstract

The polycrystalline (Bi1−xSrx)(Fe1−xTix)O3 (x = 0.0, 0.05, 0.10, and 0.20) thin films were grown on Pt(111)/TiO2/SiO2/Si(100) substrates using chemical solution deposition technique. X-ray diffraction pattern revealed that pure BiFeO3 film is crystallized in rhombohedrally distorted crystal structure. However, the patterns for doped samples displayed a mixed-phase (rhombohedral + tetragonal) structure. The Raman studies revealed the emergence of B mode related to the tetragonal phase along with the modes corresponding to the rhombohedral phase in doped systems. The photovoltaic studies displayed a large photovoltaic response for the parent compound with an open-circuit voltage of 0.47 V. However, it showed a decrease in the photovoltaic response with an increase in composition x. The composition-dependent photovoltaic response could be correlated to the evolution of tetragonal phase fractions and the polarization. Additionally, the poling-dependent photovoltaic studies revealed the dominant role played by the polarization in comparison with the interface Schottky effect. This work gives an improved understanding of the ferroelectric photovoltaic mechanism and, therefore, may offer guidelines to design and optimize photovoltaic materials.

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Metadaten
Titel
The composition and poling-dependent photovoltaic studies in ferroelectric (Bi1−xSrx)(Fe1−xTix)O3 thin films
verfasst von
P. P. Biswas
Ch. Thirmal
S. Pal
M. Miryala
M. Murakami
P. Murugavel
Publikationsdatum
12.12.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 2/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-02667-1

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