Aqueous chemical solution deposition of ultra high- k LuFeO 3 thin films

Abstract

a b s t r a c tThin orthorhombic ultra high-k LuFeO 3 (LFO) films on Si 3 N 4 /SiO 2 /Si substrates were obtained by means of aqueous chemical solution deposition (CSD). Prior to thin film deposition, the precursor synthesis, thermal decomposition and crystallization behavior of the bulk material were studied. It was shown that phase-pure hexagonal LFO powder could be formed at 650 • C while a higher temperature of 900 • C was required to obtain the orthorhombic phase. Deposition on SiO 2 /Si resulted in the development of silicates in this temperature range, thus preventing the formation of the orthorhombic LuFeO 3 phase. The use of Si 3 N 4 /SiO 2 /Si as the substrate shifted the silicate formation to higher temperature, allowing the synthesis of phase-pure orthorhombic LuFeO 3 as a thin film at 1000 • C. Impedance spectroscopy analyses confirmed its associated ultra high dielectric constant (>10,000) at room temperature for frequencies lower than or equal to 1 kHz.

Láminas delgadas de materiales multiferroicos basados en BiFeO3 procesadas en medio acuoso

“…Con todo esto, queda claro que algunas de las principales ventajas de la metodología de deposición sol-gel acuoso, además de la ya mencionada posibilidad de eludir disolventes orgánicos, residen en que permite obtener láminas homogéneas y uniformes a temperaturas relativamente bajas [198,205]. No obstante, hasta la fecha, en estos trabajos tan novedosos sobre obtención de láminas delgadas de BiFeO 3 a partir de procesos en medio acuoso, no se ha evaluado su respuesta funcional [191,193].…”

“…En cualquier caso, los resultados obtenidos son muy semejantes a los descritos en la bibliografía [197] Es conveniente añadir que una de las principales ventajas de la metodología de deposición sol-gel acuoso puesta en marcha en esta tesis es que permite obtener láminas homogéneas y uniformes a temperaturas relativamente bajas [198,205]. Como por ejemplo los 600 ºC aquí utilizados para consolidar las láminas de BiFeO 3 que claramente minimizan los problemas de volatilización anteriormente mencionados y la formación de fases secundarias indeseables.…”