Hình thái bề mặt của màng BNKT20

Một phần của tài liệu Nghiên cứu các tính chất của vật liệu sắt điện không chứa chì nền Bi0,5(NaK)0,5TiO3 (BNKT) pha tạp Li dạng khối và BNKT20 dạng màng (Trang 108 - 110)

Hình 5.2 minh họa ảnh AFM của màng BNKT20. Diện tích mẫu được quét là 2 × 2 μm, và độ nhám bề mặt trung bình cũng được thể hiện trong hình này. Hình ảnh 2D cho thấy màng BNKT20 được nung ở nhiệt độ 700oC có chất lượng bề mặt khá tốt, với các hạt được phân bố đồng nhất trên toàn bộ màng và không có dấu hiệu của nứt gãy được quan sát. Ngoài ra, độ gồ ghề bề mặt của màng được xác định thông qua giá trị bình phương trung bình độ nhám (RQ), giá trị được tính toán bằng phần mềm của thiết bị đo AFM. Với RQ có giá trị nhỏ cỡ 2,1 nm cho thấy màng BNKT20 có bề mặt tương đối đồng đều.

Hình 5.3(a)-(e) minh họa ảnh FE-SEM bề mặt của màng BNKT20 được lắng đọng trên đế Pt/Ti/SiO2/Si(1 0 0) tương ứng với các độ dày khác nhau: (a) 4 lớp, (b) 6 lớp, (c) 8 lớp, (d) 10 lớp, (e) 12 lớp và (f) ảnh mặt cắt ngang của màng BNKT20 với 4 lớp bề dày. Nhìn chung, hình thái bề mặt của các màng BNKT20 tương đối đồng nhất với các hạt tinh thể đồng đều và được phân bố đều trên toàn bộ bề mặt màng. Tuy nhiên đối với màng 12 lớp, ta quan sát thấy nhiều hơn các lỗ trống và các vết nứt nhỏ, điều này có thể bắt nguồn từ sự chênh lệch ứng suất trong quá trình

xử lý nhiệt thường được quan sát ở các màng dày. Vì vậy, để có thể chế tạo màng BNKT với độ dày lớn và chất lượng tốt cho mục đích ứng dụng, quy trình tổng hợp màng cần được khảo sát và tối ưu. Ảnh mặt cắt ngang của màng BNKT20 với 4 lớp bề dày cho biết độ dày của màng khoảng 200 nm. Từ đây ta có thể ước lượng bề dày tương ứng với mỗi lớp khoảng 50 nm. Vì vậy độ dày của các màng BNKT20 tương ứng với 6 lớp, 8 lớp, 10 lớp và 12 lớp lần lượt là 300, 400, 500 và 600 nm.

Hình 5.2Ảnh AFM của màng BNKT20, RQ = 2,1 nm: (a) ảnh 2 chiều và (b) ảnh 3 chiều.

Hình 5.3Ảnh FE-SEM bề mặt của màng BNKT20 tương ứng với các độ dày khác nhau: (a) 4 lớp, (b) 6 lớp, (c) 8 lớp, (d) 10 lớp, (e) 12 lớp và (f) ảnh mặt cắt ngang

Một phần của tài liệu Nghiên cứu các tính chất của vật liệu sắt điện không chứa chì nền Bi0,5(NaK)0,5TiO3 (BNKT) pha tạp Li dạng khối và BNKT20 dạng màng (Trang 108 - 110)