Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Structure and low temperature electrical properties of $LaCoO_{3}$ perovskite thin film produced by PLD technique — Struktura i niskotemperaturowe własności elektryczne cienkiej warstwy perowskitu $LaCoO_{3}$ wytworzonej techniką PLD / Łukasz CIENIEK, Jan KUSIŃSKI // Inżynieria Materiałowa ; ISSN 0208-6247. — 2013 — R. 34 nr 4, s. 253–256. — Bibliogr. s. 256, Streszcz., Abstr.
Autorzy (2)
Słowa kluczowe
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 77062 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2013-10-29 |
| Rok publikacji | 2013 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Czasopismo/seria | IM Inżynieria Materiałowa = Materials Engineering |
Streszczenie
Cienkie warstwy perowskitu LaCoO3 wytworzono techniką ablacji laserowej (impulsową wiązką lasera) na monokrystalicznych podłożach Si oraz MgO bez wstępnego ich podgrzewania. W pierwszym etapie badań wykorzystano technikę reaktywnego mielenia (22 h proces mechanicznego stopowania) do wytworzenia nanoproszku LaCoO3, z którego następnie otrzymano wysokiej jakości target przez połączone zabiegi prasowania na zimno i spiekania. Cienkie warstwy LaCoO3 otrzymano, wykorzystując impulsową wiązkę lasera Nd:YAG Powerlite Precision II 9010 DLS sprzężonego z komorą próżniową Pioneer 180 firmy Neocera, przy następujących parametrach procesu: długość fali promieniowania laserowego 266 nm, energia pojedynczego impulsu ~90 mJ, czas trwania impulsu 5÷9 ns, liczba strzałów 37 500 dla częstotliwości powtórzeń 10 Hz. Zmiana materiału podłoża w procesie depozycji skutkowała wyrażnymi zmianami struktury i topografii powierzchni otrzymanych warstw. Mikrostrukturę, skład chemiczny i fazowy oraz morfologię wytworzonych cienkich warstw analizowano z wykorzystaniem różnych technik badawczych (SEM, TEM, EDS oraz XRD). Mikroskopię sił atomowych (AFM w trybie tapping) zastosowano do oceny topografii ich powierzchni. Przeprowadzono ponadto testy zarysowań pozwalające na oszacowanie adhezji cienkich warstw LaCoO3 do podłoży. W końcowym etapie przeprowadzono eksperymentalne pomiary przewodności elektrycznej właściwej w zakresie niskiej temperatury dla cienkiej warstwy LaCoO3 wytworzonej na podłożu MgO. W analizowanym zakresie temperatury (801310 K) badana cienka warstwa LaCoO3 wykazuje własności klasycznego półprzewodnika dziurowego (typu p) z wyraźnie zaznaczonym punktem przegięcia na krzywej przewodność-temperatura, świadczącym o ewidentnej zmianie stężenia nośników ładunków.
Abstract
LaCoO3 perovskite thin films were deposited by pulsed laser deposition technique (PLD) on non-heated Si and MgO single crystal substrates. In the first stage the reactive grinding technique (~22 h milling) was applied for production of LaCoO3 nanopowder used afterwards for the preparation of the high quality target (cold pressing and sintering). Thin LaCoO3 films were produced by pulse Powerlite Precision II 9010 DLS Nd:YAG laser working with Neocera's Pioneer 180 ablation chamber with the following parameters: laser wavelength 266 nm, pulse energy ~90 mJ, pulse duration 5÷9 ns, number of shots 37 500 at 10 Hz repetition rate. The change of the substrate material resulted in apparent differences in the surface topography and structures of obtained thin films. The microstructure, chemical/phase composition and morphology of prepared thin films were examined by means of diverse techniques (SEM, TEM, EDS and XRD). For the surface topography observations of thin films the atomic force microscopy (AFM Tapping Mode) was applied. Scratch tests were also perfonned to evaluate the adhesion of perovskite films. In the final step, the measurements of the low temperature electrical conductivity of LaCoO3 thin film deposited on the MgO substrate were carried out. In the analyzed temperature range (801310 K) studied LaCoO3 thin film exhibits p-type semiconductor properties with the change in the concentration of charge carriers clearly marked on the conductivity-temperature curve.
