The effect of stress on the dielectric and tunable properties of barium stannate titanate thin films

Abstract

Ba ( Sn 0.15 Ti 0.85 ) O 3 thin films were grown on the LaNiO3 buffered LaAlO3, SrTiO3, MgO, and Al2O3 single crystal substrates, respectively. These substrates provide a systematic change in the stress while maintaining the same film microstructure. The stress in the thin film induces an obvious change in the dielectric behavior. The reduction in the ferroelectric transition temperature with increasing biaxial tensile stress is attributed to the suppression of in-plane polarization due to the small lateral grain size in the films. The in-plane tensile stress in this study reduces the unit cell along electric field in the parallel plate capacitor structure and decreases the tunability.

Dielectric and tunable properties of barium strontium titanate ceramics under the stresses

“…5. The tunability monotonously reduces, it is in the range from 66.6% to 58.8% with gradually increasing stresses to maximum 7.3 N. Such trends are consistent with that Song et al reported [8]. The decrease of tunability also indicates that the amount of domain switching decreases due to the stress-induced domain wall suppression.…”

“…Actually, in the field of some applications, materials itself or devices could be exposed to the self-induced internal stress or external stress. For example, at the high sintering processing, multilayer ceramic capacitors usually undergo a substantial stress among layered structure materials, because of mismatch of thermal expansion coefficient, lattice constant or growth stresses [8,9]. It has been confirmed that ferroelectric properties of ceramics depend strongly on external stress, especially for stress-sensitive Pb-based perovskite materials (PZT, PMN-PT, etc.)…”

Stress reduction and performance improvement of phase change memory cell by using Ge2Sb2Te5–TaOx composite films

“…25 In this measurement program, diffractions were carried out at four values: 0°, 10°, 20°, and 30°. Therefore, stress due to phase changes and thermal mismatching are imposed at the interfaces repeatedly during writing operations.…”

Планарные Емкостные Структуры На Основе Сегнетоэлектрических Пленок Титаната-Станната Бария На Сапфире Для Сверхвысокочастотных Применений

“…На данный момент опубликован ряд работ, в которых исследуются структурные и электрические свойства пленок BSnT с целью их применения в электрически управляемых устройствах [7][8][9][10][11][12][13][14]. Отметим, что в подавляющем большинстве работ рассматриваются твердые растворы с содержанием олова, не превышающим 30%, что обеспечивает высокие значения диэлектрической проницаемости и, как следствие, сравнительно высокие потери.…”

“…Отметим, что в подавляющем большинстве работ рассматриваются твердые растворы с содержанием олова, не превышающим 30%, что обеспечивает высокие значения диэлектрической проницаемости и, как следствие, сравнительно высокие потери. Характеристики слоев BSnT зависят от температуры осаждения [7][8][9][10], подложки [11,12], давления и состава рабочего газа [13,14]. В данных работах электрические характеристики слоев исследуются в составе плоскопараллельных емкостных структур металл−диэлектрик−металл (МДМ).…”