強誘電体薄膜のエレクトロンエミッションに関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14655238
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 鈴木 久男 静岡大学, 工学部, 助教授 (70154573)
• キーワード: 強誘電体薄膜 / チタン酸ジルコン酸鉛 / 分域(ドメイン) / 電気特性 / 組成 / 配向性

研究概要

強誘電体からの電子放射(エレクトロンエミッション)は、基本的には強誘電体の本質である電界の印加による分極反転を利用した現象であると認識されるが、電子の供給源など不明な点も少なくない。そこで本研究では、強誘電体薄膜の電気特性の改善と実際の電子放射特性を測定することを目的としている。平成14年度は、特に前者の課題についてPZT系薄膜を低温形成し、その配向性と電気特性の関係を明らかにした。その結果、以下の点について明らかにすることができた。
(1)これ迄の強誘電体薄膜の低温形成技術を駆使して、配向制御したPZT系薄膜を作成し、この薄膜について電子放射特性の基礎となる分域構造の分極反転現象を理解するための基礎研究を行った。
(2)組成とPZT薄膜の電気特性の関係を明らかにし、(001)配向させたMPB組成の薄膜では、これまでにない高い圧電特性が得られることを明らかにした。
(3)MPB組成のPZT薄膜について、圧電現象において非常に大きな緩和があることを初めて観測した。

研究成果

• [文献書誌] D.S.Fu, H.suzuki, T.Ogawa, K.Ishikawa: "High-piezoelectric behavior of c-axis-oriented lead zicronate titanate thin films with composition near the morphotropic phase boundary"Appl. Phys. Lett.. 80. 3572-3574 (2002)
• [文献書誌] D.S.Fu, K.Ishikawa, Y.Yoshimi, H.Suzuki: "Long-Time Piezoelectric Relaxation in Lead Zirconate Titanate Thin Film"Jpn. J. Appl. Phys.. 41. L580-L582 (2002)
• [文献書誌] T.Ohno, H.suzuki, J.Takahashi, T.Ota, M.Takahashi, Y.Hikichi: "Effect of Excess Lead on Dielectric and Ferroelectric Properties of Alkoxide-derived Lead Titanate Thin Film"Ferroelectrics. 271. 309-314 (2002)
• [文献書誌] T.Ohno, T.Mori, H.Suzuki, D.S.Fu, W.Wunderlich, M.Takahashi, K.Ishikawa: "Size Effect for Lead Zirconate Titanate Nanopowders with Pb(Zr_<0.3>Ti_<0.7>)O_3 Composition"Jpn. J. Appl. Phys.. 41, Part1 No.11B. 1-4 (2002)
• [文献書誌] D.S.Fu, K.Suzuki, K.Kato, M.Minakata, K.i Kodaira, H.Suzuki: "Investigation of Domain Switching and Retention in Oriented Pb(Zr0.3Ti0.7)O3 Thin Film by Scanning Force Microscopy"Jpn. J. Appl. Phys.. Vol.41, Part1 No.11B. 6985-6988 (2002)
• [文献書誌] Desheng Fu, Kazuyuki Suzuki, Kazumi Kato, Hisao Suzuki: "Dynamics of nanoscale polarization backswitching in tetragonal lead zirconate titanate thin film"Appl. Phys. Lett.. 82. 2130-2132 (2003)