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.

1.
R.
Ramesh
,
S.
Aggarwal
, and
O.
Ociello
,
J. Mater Sci. Eng. B
32
,
191
(
2001
).
2.
G. H.
Haertling
,
J. Am. Chem. Soc.
82
,
797
(
1999
).
3.
J. F.
Scott
and
C. A.
Paz de Araujo
,
Science
246
,
1400
(
1989
).
4.
P.
Muralt
,
J. Micromech. Microeng.
10
,
136
(
2000
).
5.
G. H.
Haertling
and
C. E.
Land
,
J. Am. Chem. Soc.
54
,
1
(
1971
).
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
).
You do not currently have access to this content.