氧空位缺陷对PbTiO3铁电薄膜漏电流的调控

作者：佘彦超; 张蔚曦^*; 王应; 罗开武; 江小蔚

来源：Acta Physica Sinica, 2018, 67(18): 284-289.

• 铁电薄膜
• 氧缺陷
• 漏电流
• 第一性原理

基于非平衡格林函数及密度泛函理论第一性原理计算方法,计算了Fe, Al, V和Cu四种阳离子掺杂对氧空位缺陷引起的PbTiO3铁电薄膜漏电流的调控.研究表明:Fe和Al离子掺杂将会增大由其中氧空位缺陷导致的铁电薄膜的漏电流,而Cu和V离子掺杂对该漏电流的大小具有明显抑制作用.这是因为Cu和V掺杂对氧空位缺陷有明显的钉扎作用.相比于半径更大的Cu离子,由于V的离子半径更小,且更接近于PbTiO3铁电薄膜中Ti的离子半径,可以预言V离子更可能被掺杂进入薄膜,从而抑制氧空位缺陷引起的漏电流.研究结果对铁电薄膜器件的电学性能控制和优化有一定的理论指导意义.

• 单位
  铜仁学院