- Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
- Vol: 37 Issue: 3
- Mikroyapının Stronsiyum Bizmut Tantalat İnce Filmlerin Ferroelektrik ve Elektriksel Özelliklerine Et...
Mikroyapının Stronsiyum Bizmut Tantalat İnce Filmlerin Ferroelektrik ve Elektriksel Özelliklerine Etkisi
Authors : Nurvet KIRKGEÇİT, Mehmet S. BOZGEYİK
Pages : 468-478
View : 13 | Download : 3
Publication Date : 2021-12-30
Article Type : Research
Abstract :Sol-jel tekniğiyle hazırlanan bizmut tabaka yapılı bir ferroelektrik olan stronsiyum bizmut tantalat (SrBi 2 Ta 2 O 9 (SBT)) ince filmin elektriksel özellikleri ve mikro yapı özellikleri arasındaki ilişki araştırılmıştır. SBT ince filmin yüzey mikro yapı özellikleri atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile incelenmiştir. Yüzey morfolojisi incelemesinden değişik şekilli homojen olmayan bir zerre boyutu dağılımı gözlendi. Kristal yapı x-ışını kırınımı metodu (XRD) ile araştırılmıştır. XRD kırınım deseninde ince filmin (115) yönünde baskın polikristal şeklinde kristallendiği gözlenmiştir. Kapasitans özellikleri kapasitans-gerilim (C-V) ölçümü ile yapılarak değerlendirilmiş; ve yaklaşık simetrik bir kelebek tipi histerise eğrisi gözlenmiştir. Ferrelektrik özellikleri kutuplanma (polarizasyon, P)-gerilim (V) ölçülerek analiz edilmiştir. Bu bağlamda P-V histerise eğrisindeki zayıf ferroelektrik özellikler zerre boyutundaki farklılıklara, gözenekliliğe ve yüksek kaçak akıma atfedilmiştir. Kaçak akım davranışı akım yoğunlu-elektrik alan (J-E) ölçümüyle araştırılmıştır. Burada düşük alanlarda kaçak akımdaki ani artışın farklı boyut ve şekillerdeki zerrelerden dolayı oluşan yüzey pürüzlülüğü ve fazla miktardaki gözeneklerle ilişkilendirilmiştir. Kısaca zayıf elektriksel davranışın küçük zerre boyutuna, zerre sınırları arasındaki amorf fazın varlığına, yüksek kusur yoğunluklarına, gözenek yoğunluğuna, film/elektrot ara yüzeyinin zayıf kalitesine ve ince filmin yüzey pürüzlülüğüne bağlanmıştır. Sonuç olarak SBT ince filmin mikro yapı oluşumu ve özelliklerinin ferroelektrik ve elektriksel özellikler üzerinde kritik bir etkiye sahip olduğu vurgulanmıştır.Keywords : Akıllı elektronik malzemeler, Ferroelektrik ince film, Elektriksel karakterizasyon, Mikroyapı, Sol-jel