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膜厚對鑭摻雜鐵酸鉍鐵電與光伏特性研究

為了解決記憶體超頻3600的問題，作者吳俊賢 這樣論述：

本實驗主要在探討摻雜鑭鐵酸鉍(BiFeO3, BFO)薄膜在不同厚度變化下所表現出來的光伏效應，藉由各項儀器來觀察鐵酸鉍薄膜在不同情況下所表現出來的差異性，再藉由分析這些差異性來推測影響光伏效應的可能機制與原因。 本實驗的鐵酸鉍薄膜以及導電緩衝層都是利用射頻濺鍍 (RF-Sputtering)，在矽(silicon)(100)基板上鍍製。先在矽(100)基板鍍上鎳酸鑭(LaNiO3, LNO)導電緩衝層，接著鍍25、50、75、100、150 nm不同膜厚的鐵酸鉍薄膜。最後，上電極是使用鋁摻雜氧化鋅(AZO)的薄膜。 分析的儀器分別是利用場發射電子顯微鏡來觀察膜厚變化，原子力顯微

鏡來觀察表面粗糙度，X 光繞射儀來分析薄膜的結晶行為；紫外光-可見光光譜儀量測薄膜的光學性質，鐵電量測儀量測電滯曲線，keithley2400來測量電阻值，固態雷射(405nm)系統量測漏電流及光伏效應。 實驗發現，鐵酸鉍薄膜XRD隨著膜厚的增加，繞射峰訊號有往高角度移動，表示鐵酸鉍薄膜存在著應力釋放的現象，鐵酸鉍薄膜被應力釋放，使偶極矩的距離減少，內建電場也跟著減少，導致電子電洞被分離的能量減少。隨著厚度增加，電子電洞對到上下電極的距離增加，使得電阻值增加，導致效率降低。光伏效率是由離子的偏移量所主導，隨著膜厚的增加，由於電阻劇烈上升，導致極化值變化量被電阻效應所覆蓋。 發現不同

膜厚下，鐵酸鉍薄膜光伏效應的強弱與結晶性、表面粗糙度、穿透率與漏電流量測，並無觀察到有任何明顯直接的關聯。