Barium zirconate titanate Ba(Zr0.2Ti0.8)O3 (BZT) thin films on La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO)-coated Si and PtTiSiO2Si substrates have been prepared by pulsed laser deposition and crystallized in situ at 650°C. Four capacitor types of LSMO∕BZT∕LSMO∕Si, Pt∕BZT∕LSMO∕Si, PtBZTPtSi, and PtBZTLSMOPtSi were prepared to investigate the structural and dielectric properties, tunability, and figure of merits. Among them, the high (100)-oriented BZT films were grown on the (100)-textured LSMO and (111)-textured Pt electrodes. The results show that the LSMO∕BZT∕LSMO∕Si has the highest dielectric constant of 555 and PtBZTLSMOPtSi has the highest tunability of 73% at 1MHz. The high dielectric constant and tunability have been attributed to the (100) texture of the LSMO bottom layer leading to the decrease of the thickness of the interface of the dead layer.

1.
M. W.
Cole
,
W. D.
Nothwang
,
C.
Hubbard
,
E.
Ngo
, and
M.
Ervin
,
J. Appl. Phys.
93
,
9218
(
2003
).
2.
X. X.
Xi
,
H. C.
Li
,
W. D.
Si
,
A. A.
Sirenko
,
I. A.
Akimov
,
J. R.
Fox
,
A. M.
Clark
, and
J. H.
Hao
,
J. Electroceram.
4
,
390
(
2000
).
3.
D.
Hennings
,
A.
Schnell
, and
G.
Simon
,
J. Am. Ceram. Soc.
65
,
539
(
1982
).
4.
U.
Weber
,
G.
Greuel
,
U.
Boettger
,
S.
Weber
,
D.
Hennings
, and
R.
Waser
,
J. Am. Ceram. Soc.
84
,
759
(
2001
).
5.
Z.
Yu
,
C.
Ang
,
R.
Guo
, and
A. S.
Bhalla
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
1285
(
2002
).
6.
X. G.
Tang
,
K. H.
Chew
, and
H. L. W.
Chan
,
Acta Mater.
52
,
5177
(
2004
).
7.
A. R.
James
and
C.
Prakash
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
1165
(
2004
).
8.
W. S.
Choi
,
B. S.
Jang
,
D. G.
Lim
,
J.
Yi
, and
B.
Hong
,
J. Cryst. Growth
237–239
,
438
(
2002
).
9.
A.
Dixit
,
S. B.
Majumder
,
R. S.
Katiyar
, and
A. S.
Bhalla
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
2679
(
2003
).
10.
X. G.
Tang
,
H. L. W.
Chan
, and
A. L.
Ding
,
Thin Solid Films
460
,
227
(
2004
).
11.
S. G.
Lu
,
X. H.
Zhu
,
C. L.
Mak
,
K. H.
Wong
,
H. L. W.
Chan
, and
C. L.
Choy
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
2877
(
2003
).
12.
Y. A.
Jeou
,
E. S.
Choi
,
T. S.
Seo
, and
S. G.
Yoon
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
1012
(
2001
).
13.
K. H.
Yoon
,
J. H.
Sohn
, and
B. D.
Lee
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
5012
(
2002
).
14.
D.
Galt
,
J. C.
Price
,
J. A.
Beall
, and
R. H.
Ono
,
Appl. Phys. Lett.
63
,
3078
(
1993
).
15.
J.
Zhai
,
X.
Yao
,
L.
Zhang
, and
B.
Shen
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
3136
(
2004
).
16.
X. G.
Tang
,
J.
Wang
,
X. X.
Wang
, and
H. L. W.
Chan
,
Solid State Commun.
131
,
163
(
2004
).
17.
R. K.
Zheng
,
C. F.
Zhu
,
J. Q.
Xie
,
R. X.
Huang
, and
X. G.
Li
,
Mater. Chem. Phys.
75
,
121
(
2002
).
18.
X.
Tang
,
J.
Wang
, and
H. L. W.
Chan
,
J. Cryst. Growth
276
,
453
(
2005
).
19.
X. G.
Tang
,
J.
Wang
,
Y. W.
Zhang
,
H. L. W.
Chan
,
A. L.
Ding
, and
C. L.
Choy
,
Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process.
78
,
1205
(
2004
).
20.
S.
Halder
,
S.
Bhattacharyya
, and
S. B.
Krupanidhi
,
Mater. Sci. Eng., B
95
,
124
(
2002
).
21.
P.
Padmini
,
T. R.
Taylor
,
M. J.
Lefevre
,
A. S.
Nagra
,
R. A.
York
, and
J. S.
Speck
,
Appl. Phys. Lett.
75
,
3186
(
1999
).
22.
T. M.
Shaw
,
Z.
Suo
,
M.
Huang
,
E.
Liniger
,
R. B.
Laibowitz
, and
J. D.
Baniecki
,
Appl. Phys. Lett.
75
,
2129
(
1999
).
23.
C.
Zhou
and
D. M.
Newns
,
J. Appl. Phys.
82
,
3081
(
1997
).
24.
C.
Basceri
,
S. K.
Streiffer
,
A. I.
Kingon
, and
R.
Waser
,
J. Appl. Phys.
82
,
2497
(
1997
).
25.
B. T.
Lee
and
C. S.
Hwang
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
124
(
2000
).
26.
C. B.
Parker
,
J. P.
Maria
, and
A. I.
Kingon
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
340
(
2002
).
27.
U.
Ellerkmann
,
R.
Liedtke
,
U.
Boettger
, and
R.
Waser
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
4708
(
2004
).
28.
O. G.
Vendik
,
S. P.
Zubko
, and
L. T.
Ter-Martirosayn
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
37
(
1998
).
29.
C. S.
Hwang
 et al.,
J. Appl. Phys.
85
,
287
(
1999
).
30.
C. S.
Hwang
,
J. Appl. Phys.
92
,
432
(
2002
).
31.
R.
Dittmann
,
R.
Plonka
,
E.
Vasco
,
N. A.
Pertsev
,
J. Q.
He
,
C. L.
Jia
,
S.
Hoffmann-Eifert
, and
R.
Waser
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
5011
(
2003
).
32.
B.
Chen
,
H.
Yang
,
J.
Miao
,
L.
Zhao
,
L. X.
Cao
,
B.
Xu
,
X. G.
Qiu
, and
B. R.
Zhao
,
J. Appl. Phys.
97
,
024106
(
2005
).
33.
T. M.
Shaw
,
S.
Trolier-McKinstry
, and
P. C.
McIntyre
,
Annu. Rev. Mater. Sci.
30
,
263
(
2000
).
You do not currently have access to this content.