鐵酸鉍/鎳酸鑭/氧化鋅核殼奈米柱結構的製備及特性研究

邱冠璋(Kuan-Chang Chiu)

指導教授 ： 吳振名

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2011.00328

摘要

本實驗使用模版法來製備奈米結構，由於氧化鋅奈米柱製備方法簡單且成熟，所以選擇氧化鋅奈米柱來當作模版，實驗分為兩大部分，第一部分藉由控制種子層鍍製參數、種子層摻雜的比例和控制水熱法成長條件，製備出適合的模版，並探討柱體成長機制；第二部分利用射頻磁控濺鍍法，成功製備出鐵酸鉍/鎳酸鑭/氧化鋅奈米柱陣列核殼奈米柱結構。藉由導電式原子力顯微鏡量測單根奈米柱的電性，此結構在未極化之前，diode的行為並不明顯，在施加+10V的極化後，呈現明顯的diode的行為；施加-10V的極化後，則呈現反向diode行為。反向的外加電壓使靜電場方向反轉，表示此結構呈現可切換的diode特性，此現象為鐵電材料其內部極化可由外加電場反轉的特性。鐵酸鉍的電流傳導機制在正偏壓端為Pool-Frenkel emission，在負偏壓端電流傳導機制為Schottky emission，在柱體上方中心和旁邊量測的電性行為類似。PFM量測中，in-plane的訊號在施加±10V時明顯有些區塊變亮或變暗且±10V訊號對比正好相反，退回0V後，可觀察到有殘留極化的現象，表示此材料可以透過外加電壓使極化方向有所改變，且有殘留極化的現象，證明此材料擁有鐵電特性。

關鍵字

鐵酸鉍 ； 複鐵式材料 ； 鐵電材料 ； 核殼奈米柱結構 ； 模版法

參考文獻

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