Elektronische Korngrenzeigenschaften akzeptordotierter SrTiO 3 -Dielektrika:
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Düsseldorf
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1997
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| adam_text | Titel: Elektronische Korngrenzeigenschaften akzeptordotierter SrTiO 3 -Dielektrika
Autor: Vollmann, Markus
Jahr: 1997
FORTSCHRITT- BERICHTE VM Dipl.-Phys. Markus Vollmann, Aachen Elektronische Korngrenzeigenschaften akzeptordotierter SrTi0 3 -Dielektrika Reihe 9 : Elektronik Nr. 246
V Verzeichnis verwendeter Symbole und Abkürzungen 1 Einleitung und Zielsetzung 1 1.1 Technische Relevanz 1 1.2 Stand der Kenntnis 2 1.3 Zielsetzung und Inhalt der Arbeit 3 2 Grundlagen 5 2.1 Defektchemie akzeptordotierter Titanate 5 2.1.1 Allgemeine Grundlagen 5 2.1.2 Undotiertes und akzeptordotiertes SrTiC 3 7 2.1.3 Einfluß des Sauerstoffpartialdruckes auf die Defektchemie 7 2.2 Widerstandsdegradation 16 2.3 Komgrenzeffekte 20 2.3.1 Literaturübersicht 20 2.3.2 Nichtlineare Ströme und ihre Ursachen 22 3 Präparation 27 3.1 Grundlagen 27 3.2 Standardkeramiken 31 3.2.1 Herstellung 31 3.2.2 Charakterisierung 31 3.3 Mikrostrukturuntersuchungen von Standardkeramiken 36 3.3.1 Materialauswahl 36 3.3.2 HRTEM-Aufnahmen 37 3.3.3 Elektrische Charakterisierung 39 3.4 Korngrenzdekorierte Keramiken 40 3.4.1 Problemstellung 40 3.4.2 Komgrenzdekoration mit Hilfe der Eindiffusion 40 3.4.3 Technologie der Komgrenzdekoration 43 3.4.4 Charakterisierung 48 4 Meßaufbauten 50 4.1 Impedanzspektroskopie im Frequenzbereich 50 4.2 Impedanzspektroskopie im Zeitbereich 53 4.3 Beschleunigte Lebensdauermessung 58 4.4 Hochtemperaturleitfähigkeit 58 5 Meßergebnisse und Diskussion 59 5.1 Ausdehnung der Komgrenze dcB 59 5.1.1 Grundlagen 60 5.1.2 Maxwell-Wagner Polarisation im Zeit- und Frequenzbereich 62 5.1.3 Natur der Komgrenzschicht 62
VI 5.1.4 Das Modell der Doppel-Schottky Barriere für die Komgrenze 64 5.1.5 Modellverbesserungen 67 5.1.6 Temperatureinfluß 69 5.1.7 Einfluß der Akzeptorkonzentration 70 5.1.8 Einfluß des Gleichgewichtssauerstoffpartialdruckes 72 5.1.9 Vergleich mit Ergebnissen aus der Literatur 72 5.1.10 Zusammenfassung 74 5.2 Kleinsignalverhalten der mittleren Komgrenzleitfähigkeit ogb 74 5.2.1 Grundlagen 75 5.2.2 Elektrostatik in der Komgrenzregion 77 5.2.3 Leitfähigkeit in der Komgrenzregion 81 5.2.4 Natur des Ladungstransportes über die Komgrenze 82 5.2.5 Einfluß der n-Inversionsschicht 83 5.2.6 Temperaturabhängigkeit der mittleren KG-Leitfähigkeit 84 5.2.7 Einfluß der Akzeptorkonzentration des Kominneren und des Gleichgewichtsauerstoffpartialdmckes beim Nachtempem 88 5.2.8 Ladungstransport entlang der Komgrenze 91 5.2.9 Depolarisationsmessungen 92 5.2.10Zusammenfassung 93 5.3 Hochfeldeigenschaften der mittleren Komgrenzleitfähigkeit 94 5.3.1 Grandlagen 94 5.3.2 Das Schottkydiffusionsmodell 97 5.3.3 Einfluß der Temperatur 102 5.3.4 Einfluß der Akzeptorkonzentration 104 5.3.5 Zusammenfassung 105 5.4 Einfluß von Komgrenzdotierungen 106 5.4.1 Einfluß eines Akzeptors am Beispiel von Mangan 107 Einfluß der Temperatur 108 Einfluß auf den nichtlinearen Ladungstransport 109 5.4.2 Einfluß eines Donators am Beispiel von Lanthan 111 Einfluß der Temperatur 111 Einfluß auf den nichtlinearen Ladungstransport 112 Zusammenfassung 113 6 Schlußfolgerungen 114 6.1 Zusammenfassung 114 6.2 Ausblick 116 Literaturverzeichnis 117 Anhang 126
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