Ferroelectric epitaxial Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) layers were grown by pulsed laser deposition on SrTiO3/GaAs templates fabricated by molecular beam epitaxy. The templates present an excellent structural quality and the SrTiO3/GaAs is abrupt at the atomic scale. The PZT layers contain a- and c-domains, as shown by X-Ray diffraction analyses. Piezoforce microscopy experiments and macroscopic electrical characterizations indicate that PZT is ferroelectric. A relative dielectric permittivity of 164 is extracted from these measurements.
REFERENCES
1.
R.
Ramesh
, S.
Aggarwal
, and O.
Ociello
, J. Mater Sci. Eng. B
32
, 191
(2001
).2.
3.
J. F.
Scott
and C. A.
Paz de Araujo
, Science
246
, 1400
(1989
).4.
P.
Muralt
, J. Micromech. Microeng.
10
, 136
(2000
).5.
6.
H.
Adachi
, Y.
Kawaguchi
, K.
Setsune
, K.
Ohji
, and K.
Wasa
, Appl. Phys. Lett.
42
, 867
(1983
).7.
N.
Ledermann
, P.
Muralt
, J.
Baborowski
, S.
Gentil
, K.
Mukati
, M.
Cantoni
, A.
Seifert
, and N.
Setter
, Sens. Actuators, A
105
, 162
(2003
).8.
K.
Kushida-Abdelghafar
, H.
Miki
, K.
Torii
, and Y.
Fujisaki
, Appl. Phys. Lett.
69
, 3188
(1996
).9.
R.
Bouregba
, G.
Poullain
, B.
Vilquin
, and H.
Murray
, Mater. Res. Bull.
35
, 1381
(2000
).10.
A.
Gruverman
, W.
Cao
, S.
Bhaskar
, and S. K.
Dey
, Appl. Phys. Lett.
84
, 5153
(2004
).11.
B.
Xiao
, X.
Gu
, N.
Isyumskaya
, V.
Avrutin
, J.
Xie
, H.
Liu
, and H.
Morkoc
, Appl. Phys. Lett.
91
, 182908
(2007
).12.
K.
Aizawa
and H.
Ishiwara
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
31
, 3232
(1992
).13.
S. K.
Dey
, W.
Cao
, S.
Bhaskar
, and J.
Li
, J. Mater. Res.
21
, 1526
(2006
).14.
A.
Masuda
, S.
Morita
, H.
Shigeno
, A.
Morimoto
, T.
Shimizu
, J.
Wu
, H.
Yaguchi
, and K.
Onabe
, J. Cryst. Growth
189
, 227
(1998
).15.
E. A.
Paisley
, H. S.
Craft
, M. D.
Losego
, H.
Lu
, A.
Gruverman
, R.
Collazo
, Z.
Sitar
, and J.-P.
Maria
, J. Appl. Phys.
113
, 074107
(2013
).16.
W.
Cao
, S.
Bhaskar
, J.
Li
, and S. K.
Dey
, Thin Solid Films
484
, 154
(2005
).17.
S. K.
Dey
and R.
Zuleeg
, Ferroelectrics
112
, 309
(1990
).18.
A.
Masuda
, Y.
Yamanaka
, M.
Tazoe
, Y.
Yonezawa
, A.
Morimoto
, and T.
Shimizu
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
34
, 5154
, (1995
).19.
R. A.
McKee
, F. J.
Walker
, and M. F.
Chisholm
, Phys. Rev. Lett.
81
, 3014
, (1998
).20.
R.
Droopad
, Z.
Yu
, J.
Ramdani
, L.
Hilt
, J.
Curless
, C.
Overgaard
, J. L.
Edwards
, J.
Finder
, K.
Eisenbeiser
, J.
Wang
, V.
Kaushik
, B.-Y.
Ngyuen
, and B.
Ooms
, J. Cryst. Growth
227–228
, 936
(2001
).21.
Y.
Liang
, J.
Kulik
, T. C.
Eschrich
, R.
Droopad
, Z.
Yu
, and P.
Maniar
, Appl. Phys. Lett.
85
, 1217
(2004
).22.
Y.
Wang
, C.
Ganpule
, B. T.
Liu
, H.
Li
, K.
Mori
, B.
Hill
, M.
Wuttig
, R.
Ramesh
, J.
Finder
, Z.
Yu
, R.
Droopad
, and K.
Eisenbeiser
, Appl. Phys. Lett.
80
, 97
(2002
).23.
A.
Lin
, X.
Hong
, V.
Wood
, A. A.
Verevkin
, C. H.
Ahn
, R. A.
McKee
, F. J.
Walker
, and E. D.
Specht
, Appl. Phys. Lett.
78
, 2034
(2001
).24.
S.
Yin
, G.
Niu
, B.
Vilquin
, B.
Gautier
, G. L.
Rhun
, E.
Defay
, and Y.
Robach
, Thin Solid Films
520
, 4572
(2012
).25.
A. S.
Borowiak
, G.
Niu
, V.
Pillard
, G.
Agnus
, P.
Lecoeur
, D.
Albertini
, N.
Baboux
, B.
Gautier
, and B.
Vilquin
, Thin Solid Films.
520
, 4604
(2012
).26.
A.
Sambri
, S.
Gariglio
, A.
Torres Pardo
, J.-M.
Triscone
, O.
Stéphan
, J. W.
Reiner
, and C. H.
Ahn
, Appl. Phys. Lett.
98
, 012903
(2011
).27.
V.
Vaithyanathan
, J.
Lettieri
, W.
Tian
, A.
Sharan
, A.
Vasudevarao
, Y. L.
Li
, A.
Kochhar
, H.
Ma
, J.
Levy
, P.
Zschack
, J. C.
Woicik
, L. Q.
Chen
, V.
Gopalan
, and D. G.
Schlom
, J. Appl. Phys.
100
, 024108
(2006
).28.
G.
Niu
, S.
Yin
, G.
Saint-Girons
, B.
Gautier
, P.
Lecoeur
, V.
Pillard
, G.
Hollinger
, and B.
Vilquin
, Microelectron. Eng.
88
, 1232
(2011
).29.
S.
Abel
, M.
Sousa
, C.
Rossel
, D.
Caime
, M. D.
Rossell
, R.
Emi
, J.
Fompeyrine
, and C.
Marchiori
, Nanotechnology
24
, 285701
(2013
).30.
C.
Dubourdieu
, J.
Bruley
, T. M.
Arruda
, A.
Posadas
, J.
Jordan-Sweet
, M. M.
Frank
, E.
Cartier
, D. J.
Frank
, S. V.
Kalinin
, A. A.
Demkov
, and V.
Narayanan
, Nat. Nanotechnol.
8
, 748
(2013
).31.
S.
Baek
, J.
Park
, D.
Kim
, V.
Aksyuk
, R.
Das
, S.
Bu
, D.
Felker
, J.
Lettieri
, V.
Vaithyanathan
, S.
Bharadwaja
, N.
Bassiri-Gharb
, Y.
Chen
, H.
Sun
, C.
Folkman
, H.
Jang
, D.
Kreft
, S.
Streiffer
, R.
Ramesh
, X.
Pan
, S.
Trolier-McKinstry
, D.
Schlom
, M.
Rzchowski
, R.
Blick
, and C.
Eom
, Science
334
, 958
(2011
).32.
R.
Contreras-Guerrero
, J. P.
Veazey
, J.
Levy
, and R.
Droopad
, Appl. Phys. Lett.
102
, 012907
(2013
).33.
W.
Huang
, Z. P.
Wu
, and J. H.
hao
, Appl. Phys. Lett.
94
, 032905
(2009
).34.
L.
Louahadj
, R.
Bachelet
, P.
Regreny
, L.
Largeau
, C.
Dubourdieu
, and G.
Saint-Girons
, “Molecular beam epitaxy of SrTiO3 on GaAs(001) : GaAs surface treatment and structural characterization of the oxide layer
,” Thin Solid Films
(submitted).35.
N.
Tohge
, S.
Takahashi
, and T.
Minami
, J. Am. Ceram. Soc.
74
, 67
(1991
).36.
C.
Ederer
and N.
Spaldin
, Phys. Rev. Lett.
95
, 257601
(2005
).37.
A.
Sambri
, D.
Isarakorn
, A.
Torres-Pardo
, S.
Gariglio
, P.
Janphuang
, D.
Briand
, O.
Stéphan
, J. W.
Reiner
, J.-M.
Triscone
, N. F.
de Rooij
, and C. H.
Ahn
, Smart Mater. Res.
2012
, 426048
(2012
).38.
H.
Fujisawa
, S.
Nakashima
, K.
Kaibara
, M.
Shimizu
, and H.
Niu
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
38
, 5392
(1999
).39.
T.
Kanashima
and M.
Okuyama
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
38
, 2044
(1999
).40.
T.
Mihara
, H.
Yoshimori
, H.
Watanabe
, and C. A.
Paz de Araujo
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
34
, 5233
(1995
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
