优化过量K和Na：单相无铅NKLNST薄膜的高质量脉冲激光沉积

"NKLNST薄膜的制备与性能研究" 本研究主要关注无铅 NKLNST 薄膜的脉冲激光沉积方法，其中K和Na元素的过量掺杂是关键因素。 NKLNST，即[(Na0.57K0.43)(0.94)Li-0.06][(Nb0.94Sb0.06)(0.95)Ta-0.05]O-3，是一种潜在的环保型铁电材料，可用于替代含铅的电容器和其他电子器件。研究者在Pt（111）/ Ti衬底上的SiO2 / Si（001）基板上制备了这种薄膜，利用脉冲激光沉积技术来克服K和Na在沉积过程中的蒸发损失。 实验结果显示，含有20 mol％过量K和Na的NKLNST陶瓷靶材可以提供最佳的化学计量比和结晶度，从而获得优质的薄膜。这种过量掺杂有助于保持薄膜的稳定性和电性能，防止在高温沉积过程中挥发性K和Na的损失。使用这种靶材并在1 Pa的O-2环境下沉积，能够生成具有优异钙钛矿相结晶、最致密且最光滑表面的NKLNST薄膜。薄膜的剩余极化Pr达到7.18μm C/cm²，表明其具有良好的电性能。 薄膜的电输运特性分析表明，在低电场下（小于10kV/cm），欧姆传导是主要的电流传输机制；而在高电场下，空间电荷限制电流成为主要的漏电流机制。这为理解和优化这种材料在实际应用中的电性能提供了基础。 这项工作强调了在脉冲激光沉积过程中，过量的K和Na掺杂对于维持薄膜成分稳定性和电性能的重要性，同时也揭示了低O-2压力环境对薄膜质量的积极影响。这些发现对于开发高性能、无铅的铁电薄膜材料，特别是在微电子和能源存储领域，具有重要的科学价值和实际意义。 此外，文章还提及了版权和作者权利的相关政策，指出作者通常可以在个人网站或机构库中发布自己的文章版本，但需遵守Elsevier的存档和稿件政策。作者如果需要进一步了解相关政策，可访问提供的链接：http://www.elsevier.com/authorsrights。