Efectos del dopaje (Li,Ta) sobre las propiedades ferroeléctricas de Películas delgadas de Na0,5K0,5NbO3

FERNÁNDEZ A,; PELLEGRI N; DE SANCTIS O.

Carlos Paz, Cordoba

Congreso; 97º Reunión Nacional Asociación Física Argentina; 2012

Universidad Nacional de Cordoba

La elaboraci´on de cer´amicos ferroel´ectricos y piezoel´ectricos, actualmente es de gran inter´es para la comunidad cient´ıfica, pues estos ofrecen un amplio rango de aplicaciones tecnol´ogicas, entre los que se tiene: transductores, sensores y actuadores, como consecuencia de las propiedades el´ectricas que estos presentan. Por otro lado, el desarrollo de nuevas tecnolog´ıas est´a orientada a la integraci´on y miniaturizaci´on de los dispositivos electr´onicos, lo que ha abierto una brecha importante para este tipo de materiales en formato de pel´ıcula delgada, para aplicaciones en memorias ferroel´ectricas no vol´atiles (FRAM) y din´amicas (DRAM), as´ı como en dispositivos microelectromecanicos (MEMS). Actualmente, los ferroel´ectricos de composici´on Pb(TixZr1−x)O3 (PZT) son los que dominan el mercado, debido al alto rendimiento en sus propiedades el´ectricas. Sin embargo, este cer´amico libera un alto contenido de ´oxido de plomo durante el proceso de sinterizaci´on del mismo, siendo este muy t´oxico y causando un alto impacto ambiental y que conjuntamente pone en riesgo la salud humana. Esto ha generado la necesidad de buscar nuevos materiales alternativos al PZT, que exhiban un comportamiento el´ectrico similar o mejor a las composiciones que contienen plomo y que adem´as permitan una efectiva sostenibilidad del desarrollo tecnol´ogico-industrial en relaci´on con la protecci´on del medio ambiente. En base a lo anterior, en los ´ultimos a?nos la comunidad cient´ıfica se ha volcado por lo tanto, a la b´usqueda y compresi´on de nuevos materiales piezoel´ectricos libres de plomo. Uno de esos materiales, son los cer´amicos de niobatos de sodio-potasio (Na1−xKx)NbO3, denominados NKN. Se sabe que a trav´es del empleo de m´ultiples dopajes se pueden obtener coeficientes piezol´ectricos muy altos, convirtiendo este cer´amico en una alternativa para reemplazar los cer´amicos PZT. Los piezo-ferroel´ectricos NKN inicialmente fueron estudiados en cer´amicos en formato bulk o masa. No obstante, en los ´ultimos a?nos se ha estado investigando esta composici´on en formato de pel´ıcula delgada. De este modo, en el presente trabajo se estudi´o el efecto del empleo de iones isovalentes (Li, Ta) sobre las propiedades ferroel´ectricas de pel´ıculas delgadas de composiciones libres de plomo de la familia perovsquita de NKN , fabricadas por la t´ecnica de sol-gel modificada o CSD (chemical solution deposition), a partir de una soluci´on de precursores principalmente metalorg´anicos. Para la deposici´on se utiliza la t´ecnica de spin-coating con control de atm´osfera. Las t´ecnicas utilizadas para la caracterizaci´on de las pel´ıculas y polvos de similares composiciones son: DRX, AFM, DTA-TG, propiedades ferroel´ectricas y diel´ectrica