It is shown that the short-circuit photocurrent measured under illumination in Pb(Zr,Ti)O3 epitaxial films is strongly dependent on the metal used as the top electrode. The magnitude of the photocurrent varies by more than 2 orders of magnitude from Pt (largest signal) to Al (smallest signal). The differences are for both directions of polarization. The imprint is also dependent on the top metal electrode, with a direct effect on the shape of the spectral distribution. The results support the hypothesis that the origin of the photovoltaic effect in ferroelectric thin films is different from that of the anomalous photovoltaic effect observed in bulk ceramics and single crystals.
REFERENCES
1.
B.
Marinkovic
, T.
Kaya
, and H.
Koser
, J. Appl. Phys.
109
, 014904
(2011
). 2.
A. N.
Morozovska
, E. A.
Eliseev
, G. S.
Svechnikov
, and S. V.
Kalinin
, J. Appl. Phys.
108
, 042009
(2010
). 3.
G.
Sebald
, L.
Seveyrat
, D.
Guyomar
, L.
Lebrun
, B.
Guiffard
, and S.
Pruvost
, J. Appl. Phys.
100
, 124112
(2006
). 4.
D.
Fasquelle
, M.
Mascot
, J. C.
Carru
, M.
Hikam
, Y.
Iriani
, and B.
Soegijono
, AIP Conf. Proc.
1169
, 55
(2009
). 5.
N. J.
Wu
, Y. S.
Chen
, J. Y.
Fan
, and A.
Ignatiev
, J. Appl. Phys.
83
, 4980
(1998
). 6.
L.
Pintilie
, M.
Alexe
, A.
Pignolet
, and D.
Hesse
, Appl. Phys. Lett.
73
, 342
(1998
). 7.
L.
Pintilie
, I.
Vrejoiu
, G.
Le Rhun
, and M.
Alexe
, J. Appl. Phys.
101
, 064109
(2007
). 8.
R.
Nechache
, C.
Harnagea
, S.
Licoccia
, E.
Traversa
, A.
Ruediger
, A.
Pignolet
, and F.
Rosei
, Appl. Phys. Lett.
98
, 202902
(2011
). 9.
V. M.
Fridkin
and B. N.
Popov
, Sov. Phys. Usp.
21
, 981
(1978
). 10.
S. Y.
Yang
, J.
Seidel
, S. J.
Byrnes
, P.
Shafer
, C.-H.
Yang
, M. D.
Rossell
, P.
Yu
, Y.-H.
Chu
, J. F.
Scott
, J. W.
Ager
, L. W.
Martin
, and R.
Ramesh
, Nat. Nanotechnol.
5
, 143
(2010
). 11.
W.
Kraut
and R.
von Baltz
, Phys. Rev. B
19
, 1548
(1979
). 12.
A.
Kholkin
, O.
Boiarkine
, and N.
Setter
, Appl. Phys. Lett.
72
, 130
(1998
). 13.
Y. S.
Yang
, S. J.
Lee
, S.
Yi
, B. G.
Chae
, S. H.
Lee
, H. J.
Joo
, and M. S.
Jang
, Appl. Phys. Lett.
76
, 774
(2000
). 14.
V. K.
Yarmarkin
, B. M.
Gol’tsman
, M. M.
Kazanin
, and V. V.
Lemanov
, Phys. Solid State
42
, 522
(2000
). 15.
A. L.
Kholkin
, S. O.
Iakovlev
, and J. L.
Baptista
, Appl. Phys. Lett.
79
, 2055
(2001
). 16.
K.
Yao
, B. K.
Gan
, M.
Chen
, and S.
Shannigrahi
, Appl. Phys. Lett.
87
, 212906
(2005
). 17.
M.
Qin
, K.
Yao
, Y. C.
Liang
, and S.
Shannigrahi
, J. Appl. Phys.
101
, 014104
(2007
). 18.
F.
Zheng
, J.
Xu
, L.
Fang
, M.
Shen
, and X.
Wu
, Appl. Phys. Lett.
93
, 172101
(2008
). 19.
M.
Qin
, K.
Yao
, and Y. C.
Liang
, Appl. Phys. Lett.
95
, 022912
(2009
). 20.
G. L.
Yuan
and J.
Wang
, Appl. Phys. Lett.
95
, 252904
(2009
). 21.
I.
Vrejoiu
, G.
LeRhun
, L.
Pintilie
, D.
Hesse
, M.
Alexe
, and U.
Goesele
, Adv. Mater.
18
, 1657
(2006
). 22.
L.
Pintilie
, I.
Vrejoiu
, G.
Le Rhun
, and M.
Alexe
, J. Appl. Phys.
101
, 064109
(2007
). 23.
L.
Pintilie
, I.
Vrejoiu
, D.
Hesse
, and M.
Alexe
, J. Appl. Phys.
104
, 114101
(2008
). 24.
L.
Pintilie
, V.
Stancu
, E.
Vasile
, and I.
Pintilie
, J. Appl. Phys.
107
, 114111
(2010
). 25.
W. L.
Warren
, D.
Dimos
, G. E.
Pike
, B. A.
Tuttle
, M. V.
Raymond
, R.
Ramesh
, and J. T.
Evans
, Jr., Appl. Phys. Lett.
67
, 866
(1995
). 26.
L.
Pintilie
, V.
Stancu
, L.
Trupina
, and I.
Pintilie
, Phys. Rev. B
82
, 085319
(2010
). 27.
M. P.
Moret
, M. A. C.
Devillers
, K.
Worhoff
, and P. K.
Larsen
, J. Appl. Phys.
92
, 468
(2002
). 28.
S.
Yang
, Y.
Zhang
, and D.
Mo
, Mater. Sci. Eng., B
127
, 117
(2006
). 29.
S.
John
, C.
Soukoulis
, M. H.
Cohen
, and E. N.
Economou
, Phys. Rev. Lett.
57
, 1777
(1986
). 30.
S. H.
Wemple
, Phys. Rev. B
2
, 2679
(1970
). 31.
J.
Yang
, Y. Q.
Gao
, J.
Wu
, Z. M.
Huang
, X. J.
Meng
, M. R.
Shen
, J. L.
Sun
, and J. H.
Chu
, J. Appl. Phys.
108
, 114102
(2010
). 32.
L.
Sicot
, B.
Geffroy
, A.
Lorin
, P.
Raimond
, C.
Sentein
, and J.
Nunzi
, J. Appl. Phys.
90
, 1047
(2001
). 33.
H.
Lee
, Y. S.
Kang
, S.
Cho
, B.
Xiao
, H.
Morkoç
, T. D.
Kang
, G. S.
Lee
, J.
Li
, S.
Wei
, P. G.
Snyder
, and J. T.
Evans
, J. Appl. Phys.
98
, 094108
(2005
). 34.
Y.
Xiao
, V. B.
Shenoy
, and K.
Bhattacharya
, Phys. Rev. Lett.
95
, 247603
(2005
). 35.
L.
Pintilie
and M.
Alexe
, J. Appl. Phys.
98
, 124103
(2005
). 36.
K. H.
Ahn
, S. S.
Kim
, and S.
Baik
, J. Appl. Phys.
93
, 1725
(2003
). 37.
P.
Viktorovitch
, G.
Moddel
, J.
Blake
, and W.
Paul
, J. Appl. Phys.
52
, 6203
(1981
). 38.
E.
Arene
, J.
Baixeras
, and D.
Mencaraglia
, J. Appl. Phys.
56
, 2806
(1984
). 39.
W. L.
Warren
, H. N.
Al-Shareef
, D.
Dimos
, B. A.
Tuttle
, and G. E.
Pike
, Appl. Phys. Lett.
68
, 1691
(1996
). 40.
Y.
Zhou
, H. K.
Chan
, C. H.
Lam
, and F. G.
Shin
, J. Appl. Phys.
98
, 024111
(2005
). 41.
S. M.
Sze
, Physics of Semiconductor Devices
, 2nd ed. (John Wiley & Sons
, New York
, 1981
).42.
A. K.
Wahi
, K.
Miyano
, G. P.
Carey
, T. T.
Chiang
, I.
Lindau
, and W. E.
Spicer
, J. Vac. Sci. Technol. A
8
, 1926
(1990
). 43.
T.
Tamura
, S.
Ishibashi
, K.
Terakura
, and H.
Weng
, Phys. Rev. B
80
, 195302
(2009
). © 2011 American Institute of Physics.
2011
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
