底电极种类对BCZT薄膜储能性能的影响

作者：何上恺; 唐嗣麟; 梁国闯; 彭彪林; 王宁章^*

来源：广西大学学报(自然科学版), 2019, 44(05): 1422-1427.

DOI：10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2019.1422

• BCZT
• 溶胶凝胶
• 薄膜
• 储能
• 热稳定性

拥有高的储能密度值和良好的温度稳定性的介电薄膜电容器在现代微电子系统中非常具有吸引力。为研究不同底电极对(Ba0.904Ca0.096)(Zr0.136Ti0.864)O3(BCZT)薄膜储能性能的影响,采用溶胶凝胶法制备了沉积在不同底电极上的BCZT薄膜。除了Pt(111)/TiOx/SiO2/Si底电极(简写为Pt)外,引入了LaNiO3氧化物导电层构造LaNiO3/Pt复合底电极。微观结构测试结果表明,LaNiO3氧化物导电层的引入有效的改善了BCZT薄膜的表面形貌,薄膜表面气孔尺寸明显变小。电学性能测试结果表明,直接沉积在Pt底电极上的BCZT薄膜储能密度为8.58 J/cm3,效率很低,仅为64.6%;相反,沉积在LaNiO3/Pt复合底电极上的BCZT薄膜在相同电场下其储能密度为12.53 J/cm3,效率提升到84.7%。此外,沉积在LaNiO3/Pt复合底电极上的BCZT薄膜显示出良好的温度稳定性:在20～210℃的温度范围内,储能效率保持在80%以上。

• 单位
  材料学院; 广西大学