Das Schnittstellen-Screening-Modell als Ursprung des Imprints in PbZrxTi1−xO3-Dünnfilmen. I. Abhängigkeit von Dotierung, Beleuchtung und Bias

Umfassende Messungen des Imprints an PbZrxTi1−xO3 (PZT) Dünnfilmen wurden durchgeführt. Verschiedene Modelle, die in der Literatur vorgeschlagen wurden, um den Imprint in ferroelektrischen Dünnfilmen oder einen ähnlichen Alterungseffekt (interner Bias) in ferroelektrischen Volumenmaterialien zu erklären, werden überprüft. Diskrepanzen zwischen den experimentellen Ergebnissen, die in dieser Arbeit an den PZT-Filmen erhalten wurden, und den Vorhersagen der Literaturmodelle deuten darauf hin, dass diese Modelle den dominierenden Imprint-Mechanismus in PZT-Dünnfilmen nicht beschreiben. Daher wird in dieser Arbeit ein Modell vorgeschlagen, das vorschlägt, dass der Imprint durch ein starkes elektrisches Feld innerhalb einer dünnen Schicht an der Oberfläche verursacht wird, in der die ferroelektrische Polarisation kleiner oder sogar nicht vorhanden ist im Vergleich zum Volumen des Films. Mit dem vorgeschlagenen Imprint-Modell kann der Einfluss wichtiger experimenteller Parameter wie Dotierung, Beleuchtung und Bias qualitativ erklärt werden.