بهبود هدايت الكتريكي در لايه هاي نازك فريت بيسموت دوپ شده با كلسيم

Enhance electric conductivity in Calcium doped Bismuth ferrite thin films

در اين پژوهش لايه هاي نازك فريت بيسموت دوپ شده با كلسيم در غلظت هاي مختلف با استفاده از روش سل- ژل و تكنيك غوطه وري بر روي زيرلايه شيشه پوشش دهي شدند. ساختار كريستالي و مورفولوژي و هدايت الكتريكي لايه ها مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه هدايت الكتريكي تا 10 برابر در لايه هاي (Bi0.85Ca0.15)FeO3 افزايش مي يابد. بررسي ساختار كريستالي با استفاده از روش اصلاح ريتولد نشان داد كه در اين تركيب انحرافي را از روند كاهش حجم در اثر ورود يون كوچكتر كلسيم در ساختار، نشان مي دهد كه منجر به ايجاد اين هدايت غير معمولي مي شود. علاوه بر اين نتايج ميكروسكوپ نيروي اتمي نشان داد كه با افزايش كلسيم زبري سطحي و اندازه دانه ها كاهش مي يابد. براي تركيب Bi0.7Ca0.3)FeO3) زبري سطحي 2 نانو متر و اندازه متوسط دانه 80 نانو متر به دست آمد.

In this study Calcium doped bismuth ferrite were deposited on glass substrate by Sol-Gel via dip coating technique. Crystal structure, morphology and electrical conductivities of the films were investigated. Enhaced conductivity in the order of 10 times greater was observed in (Bi0.85Ca0.15)FeO3 . Crystal structure analyses by Rietveld Refinement showed that this compound has abnormally higher conductivity which is due to its lower volume with respect to other compounds. Atomic force microscopy investigation revealed that roughness and grain size decrease with increasing Calcium concentration in the structure. Roughness of 2 nm and average grain size of 80 nm is reported for (Bi0.7Ca0.3)FeO3 .