The leakage current in epitaxial BiFeO3 capacitors with bottom SrRuO3 and top Pt electrodes, grown by pulsed laser deposition on SrTiO3 (100), SrTiO3 (110), and SrTiO3 (111) substrates, is investigated by current-voltage (I-V) measurements in the 100–300 K temperature range. It is found that the leakage current is interface-limited and strongly dependent on the orientation of the substrate. The potential barriers at the electrode interfaces are estimated to about 0.6, 0.77, and 0.93 eV for the (100), (110), and (111) orientations, respectively.

1.
J. F.
Scott
,
Nature Mater.
6
,
256
(
2007
).
2.
Y. H.
Chu
,
L. W.
Martin
,
M. B.
Holcomb
, and
R.
Ramesh
,
Mater. Today
10
,
16
(
2007
).
3.
W.
Eerenstein
,
N. D.
Mathur
, and
J. F.
Scott
,
Nature (London)
442
,
759
(
2006
).
4.
T.
Zhao
,
A.
Scholl
,
F.
Zavaliche
,
K.
Lee
,
M.
Barry
,
A.
Doran
,
M. P.
Cruz
,
Y. H.
Chu
,
C.
Ederer
,
N. A.
Spaldin
,
R. R.
Das
,
D. M.
Kim
,
S. H.
Baek
,
C. B.
Eom
, and
R.
Ramesh
,
Nature Mater.
5
,
823
(
2006
).
5.
J.
Wang
,
J. B.
Neaton
,
H.
Zheng
,
V.
Nagarajan
,
S. B.
Ogale
,
B.
Liu
,
D.
Viehland
,
V.
Vaithyanathan
,
D. G.
Schlom
,
U. V.
Waghmare
,
N. A.
Spaldin
,
K. M.
Rabe
,
M.
Wuttig
, and
R.
Ramesh
,
Science
299
,
1719
(
2003
).
6.
D.
Lebeugle
,
D.
Colson
,
A.
Forget
, and
M.
Viret
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
022907
(
2007
).
7.
R. R.
Das
,
D. M.
Kim
,
S. H.
Baek
,
C. B.
Eom
,
F.
Zavaliche
,
S. Y.
Yang
,
R.
Ramesh
,
Y. B.
Chen
,
X. Q.
Pan
,
X.
Ke
,
M. S.
Rzchowski
, and
S. K.
Streiffer
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
242904
(
2006
).
8.
D. H.
Kim
,
H. N.
Lee
,
M. D.
Biegalski
, and
H. M.
Christen
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
012911
(
2008
).
9.
G. W.
Pabst
,
L. W.
Martin
,
Y. H.
Chu
, and
R.
Ramesh
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
072902
(
2007
).
10.
H.
Yang
,
M.
Jain
,
N. A.
Suvorova
,
H.
Zhou
,
H. M.
Luo
,
D. M.
Feldmann
,
P. C.
Dowden
,
R. F.
DePaula
,
S. R.
Foltyn
, and
Q. X.
Jia
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
072911
(
2007
).
11.
X.
Qi
,
J.
Dho
,
R.
Tomov
,
M. G.
Blamire
, and
J. L.
MacManus-Driscoll
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
062903
(
2005
).
12.
C. C.
Lee
and
J. M.
Wu
,
Electrochem. Solid-State Lett.
10
,
G58
(
2007
).
13.
G. Z.
Liu
,
C.
Wang
,
C. C.
Wang
,
J.
Qiu
,
M.
He
,
J.
Xing
,
K. J.
Jin
,
H. B.
Lu
, and
G. Z.
Yang
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
122903
(
2008
).
14.
Y. H.
Chu
,
L. W.
Martin
,
Q.
Zhan
,
P. L.
Yang
,
M. P.
Cruz
,
K.
Lee
,
M.
Barry
,
S. Y.
Yang
, and
R.
Ramesh
,
Ferroelectrics
354
,
167
(
2007
).
15.
Y. H.
Chu
,
T.
Zhao
,
M. P.
Cruz
,
Q.
Zhan
,
P. L.
Yang
,
L. W.
Martin
,
M.
Huijben
,
C. H.
Yang
,
F.
Zavaliche
,
H.
Zheng
, and
R.
Ramesh
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
252906
(
2007
).
16.
L.
Pintilie
,
M.
Lisca
, and
M.
Alexe
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
192902
(
2005
).
17.
L.
Pintilie
,
I.
Vrejoiu
,
D.
Hesse
,
G.
LeRhun
, and
M.
Alexe
,
Phys. Rev. B
75
,
104103
(
2007
).
18.
H.
Yang
,
H. M.
Luo
,
H.
Wang
,
I. O.
Usov
,
N. A.
Suvorova
,
M.
Jain
,
D. M.
Feldmann
,
P. C.
Dowden
,
R. F.
DePaula
, and
Q. X.
Jia
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
102113
(
2008
).
19.
S. R.
Basu
,
L. W.
Martin
,
Y. H.
Chu
,
M.
Gajek
,
R.
Ramesh
,
R. C.
Rai
,
X.
Xu
, and
J. L.
Musfeldt
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
091905
(
2008
).
20.
L.
Pintilie
and
M.
Alexe
,
J. Appl. Phys.
98
,
124103
(
2005
).
21.
L.
Pintilie
,
I.
Boerasu
,
M. J. M.
Gomes
,
T.
Zhao
,
R.
Ramesh
, and
M.
Alexe
,
J. Appl. Phys.
98
,
124104
(
2005
).
You do not currently have access to this content.