非鉛系圧電セラミックスの研究開発動向：ビスマス系層状強誘電体の欠陥構造と物性

野口祐二; 宮山勝; Yuji Noguchi; Masaru Miyayama

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非鉛系圧電セラミックスの研究開発動向：ビスマス系層状強誘電体の欠陥構造と物性

机译：无铅压电陶瓷的研发趋势：铋基层状强电介质的缺陷结构和物理性质

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ビスマス層状強誘電体に属するチタン酸ビスマス(Bi{sub}4Ti{sub}3O{sub}12:BiT)は，キュリー温度(T{sub}C)が675℃と高く，比較的大きな自発分極(P{sub}s～50μC/cm{sup}2)をもっため，不揮発性メモリーや非鉛圧電デバイス用材料として期待されている．古くは1970年代にBiTをメモリー材料として使用する研究が試みられたが，30年以上経過した現在でも，BiTは実用材料として使用されていない．理由の一つとして，BiT薄膜で高い絶縁性を得るのが難しいことが挙げられる．Biサイトの一部をLaで置換すると，リーク電流が低減するだけでなく，メモリー特性も向上する．しかし，Laの置換はP{sub}sの低下をもたらすため，BiT本来の魅力が低下してしまう．本稿では，BiTデバイスの特性向上において，格子欠陥の制御が重要であることを述べる．Bi空孔と酸素空孔が強誘電性を担うペロブスカイト層に存在し，ドメイン壁のピニングやリーク電流の原因になっていること，および，熱処理時における酸素分圧の増加が，欠陥生成の抑制と特性の向上に有効であることを示す．

机译：Bismus钛酸铋（Bi {sub} 4Ti {sub} 3O {sub} 12：BiT）属于层状强电介质，具有675°C的高咖喱温度（T {sub} C）和相对较大的自发极化（Bi {sub} C）。由于它具有P {sub} s至50μC/ cm {sup} 2），因此有望用作非易失性存储器和无铅压电器件的材料。在1970年代，人们曾尝试将BiT用作记忆材料，但即使在30多年后的今天，BiT仍未用作实用材料。原因之一是用BiT薄膜很难获得高绝缘性能。用La代替Bisite的一部分，不仅可以减少泄漏电流，而且可以改善存储特性。然而，La的置换导致P {sub} s的降低，这降低了BiT的原始吸引力。在本文中，我们描述了控制晶格缺陷对改善BiT器件特性的重要性。钙钛矿层中存在Bi空位和氧空位，这具有很强的介电性能，这导致畴壁的钉扎和泄漏电流，并且热处理过程中氧分压的增加抑制了缺陷的形成。结果表明，它对改善特性是有效的。

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来源
《セラミックス》 |2005年第8期|共5页
作者
野口祐二; 宮山勝; Yuji Noguchi; Masaru Miyayama;
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作者单位

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 jpn
中图分类硅酸盐工业;陶瓷工业;
关键词
Ferroelectrics; Bi{sub}4Ti{sub}3O{sub}12; Defect; Polarization;

机译：铁电;Bi {sub} 4Ti {sub} 3O {sub} 12;缺陷;极化;

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