Electronic properties of thin niobium doped barium titanate films

This work presents results of investigations of barium titanate thin films with Nb2O5 admixture, deposited on Si substrates by means of Radio Frequency Plasma Sputtering (RF PS) of sintered BaTiO3 + Nb2O5 target. Round, aluminum (Al) electrodes were evaporated on the top of deposited layers. Thus, metal-insulator-semiconductor (MIS) structures were created with BaTiO3 thin films playing the role of the insulator. They enabled subsequent electrical characterization (current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) measurements) of studied material. This allowed extraction of several electronic parameters (e.g. εn, ρ, VFB ΔVH). Films composition were additionally studied using secondary ion mass spectroscopy (SIMS) techniques.

W pracy prezentowane są wyniki badań dotyczące cienkich warstw tytanianu baru (BaTiO3) z domieszką Nb2O5. Powłoki zostały osadzone metodą rozpylania targetu w plazmie o częstotliwości radiowej (Radio Freąuency Plasma Sputtering - RF PS), a następnie poprzez próżniowe naparowanie elektrod aluminiowych na powierzchnie BaTiO3, zostały wytworzone struktury metal-dielektryk-półprzewodnik (MIS). Pozwoliło to na charakteryzacje elektryczną (pomiary prądowo-napięciowe (I-V) i pojemnościowo-napięciowe (C-V)) kondensatorów, gdzie warstwa tytanianu baru występowała jako dielektryk. Wyznaczone zostały parametry takie jak: εn, ρ, VFB, ΔVH, . Ponadto zmierzono profil warstwy przy użyciu spektroskopii mas jonów wtórnych (secondary ion mass spectroscopy - SIMS).