电极对PZT铁电薄膜性能的影响

用溶胶－凝胶法制备ＰＺＴ铁电薄膜。以Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ为底电极，Ａｕ为上电极，形成金属－铁电薄膜－金属结构的铁电电容器。研究电极对ＰＺＴ铁电薄膜结构和电性能的影响，实验发现，金属Ｔｉ的厚度会影响ＰＺＴ铁电薄膜的结构。界面层的存在使介电系数、自发极化、矫顽电压、漏电流都与薄膜的厚度有关。

用溶胶－凝法制备锆钛铅铁电薄膜

利用溶胶－凝胶法在镀铂硅片上制备了ＰＺＴ铁电薄膜。利用ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＴＥＭ观察了ＰＺＴ薄膜的组成与形貌，测定ＰＺＴ薄膜的电学性能。为防止薄膜发生龟裂，在前体溶液中加入了干燥控制化学添加剂，并采用慢速变温的热处理过程。ＰｂＴｉＯ３过渡层保证了ＰＺＴ薄膜结晶完好。

脉冲激光沉积BST铁电薄膜的厚度分布

使用193nm脉冲激光在高真空条件下沉积Ba0.5Sr0.5TiO3(BST)薄膜,通过观测薄膜形成的等厚干涉条纹,发现溅射光斑形状对膜层厚度分布有显著影响.通过精确测量干涉条纹的分布,推出了溅射产物的角分布函数.

低维结构铁电材料光电性能和铁电薄膜红外焦平面列阵器件物理研究(英文)

系统研究了晶粒尺寸对铁电性、相结构、晶格动力学和光致发光等性质的影响。研究了择优取向钛锆酸铅铁电薄膜异质结构的取向机理、光学常数以及电学性质。

GaN基底上集成介电薄膜材料的生长方法研究

将以极化为特征、具有丰富功能特性的介电氧化物材料通过外延薄膜的方式,在半导体GaN上制备介电氧化物/GaN集成薄膜,其多功能一体化与界面耦合效应可推动电子系统单片集成化的进一步发展。然而,由于2类材料物理、化学性质的巨大差异,在GaN上生长介电薄膜会出现严重的相容性生长问题。采用激光分子束外延技术(LMBE),通过弹性应变的TiO2的缓冲层来减小晶格失配度,降低介电薄膜生长温度,控制界面应变释放而产生的失配位错,提高了介电薄膜外延质量;通过低温外延生长MgO阻挡层,形成稳定的氧化物/GaN界面,阻挡后续高温生长产生的扩散反应;最终采用TiO2/MgO组合缓冲层控制介电/GaN集成薄膜生长取向、界面扩散,降低集成薄膜的界面态密度,保护GaN半导体材料的性能。所建立的界面可控的相容性生长方法,为相关集成器件的研发提供了一条可行的新途径。

PZT铁电薄膜Sol-Gel技术制备和电性能研究

以乙酸铅(Pb(CH3COO)2·3H2O)、钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)、硝酸锆(Zr(NO3)4·5H2O)替代锆醇盐为原料,通过在Pt/Ti/siO2/si基片与PZT薄膜之间引入PT种子层,采用改进的sol-gel工艺制备出无裂纹,致密性好,晶粒尺寸小且分布均匀的单一钙钛矿结构的Pb(Zr0.53Ti0.47)O3铁电薄膜.实验结果表明,具有PT种子层的PZT铁电薄膜电性能较好.经600℃热处理的具有PT种子层的PZT薄膜,在1kHz测试频率下,其剩余极化强度和矫顽场分别为20μC/cm2和59kV/cm,介电常数和介电损耗分别为385和0.030.

PZT铁电薄膜的掺杂改性

用溶胶－凝胶方法制备了掺高价离子钇及过量Ｐｂ的ＰＺＴ铁电薄膜。探讨了添加剂对ＰＺＴ铁电薄膜的结构和电特性的影响。实验表明，过量ｒ（Ｐｂ）６％或掺高价离子ｒ（Ｙ）３％能较大地改善ＰＺＴ铁电薄膜的电性能。

有机铁电薄膜的研究进展

有机铁电薄膜材料因具有光电效应、压电效应、铁电等性能,可广泛应用于电子器件而备受关注。综述了聚偏氟乙烯[Poly(vinylidene fluoride)]及其共聚物铁电材料的结构和性能,从有机铁电薄膜的3种疲劳机理和降低疲劳的措施出发,综述了近年来国内外在铁电薄膜电疲劳研究方面所取得的进展,总结了有机铁电薄膜的应用,提出了今后可能开展的工作。

ITO玻璃衬底上PLZT铁电薄膜的制备与电性能

用sol-gel法在掺Sn的In2O3导电透明膜(ITO)衬底上,制备了La掺杂的PbZr0.5Ti0.5O3(PLZT)铁电薄膜。研究了La掺杂量对薄膜的铁电、介电和漏电性质的影响。结果表明,x(La)为5%的PLZT薄膜经650℃退火,有优良的铁电特性,外加15V电压下,剩余极化强度为35.4×10–6C/cm2,矫顽场强为111×103V/cm。100kHz时的εr和tgδ分别为984和0.13。在外加电场小于9V时,薄膜的漏电流密度不超过10–8A/cm2。

后退火温度对溅射沉积Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3铁电薄膜结构和性能的影响

在具有Ti缓冲层的Pt(111)底电极上,用射频溅射工艺在较低的衬底温度(370℃)和纯Ar气氛中沉积Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)薄膜,沉积过程中基片架作15°摇摆以提高膜厚的均匀性。然后将样品在大气中进行5min快速热退火处理,退火温度550-680℃。用XRD、SEM分析薄膜的微结构,RT66A标准铁电测试系统测量样品的铁电和介电性能。结果表明,所沉积的Pt为(111)取向,仅当后退火温度高于580℃,沉积在Pt(111)上的PZT薄膜才能形成钙钛矿结构的铁电相,退火温度在580-600℃时结晶为(110)择优取向,退火温度高于600℃时结晶为(111)择优取向。PZT薄膜的极化强度随退火温度的升高而增加,但退火温度超过650℃时漏电流急剧上升,因此退火处理的温度对PZT薄膜的结构和性能有决定性的影响。

高取向PZT铁电薄膜的溶胶-凝胶法制备

采用溶胶 凝胶技术 ,在Pt/Ti/SiO2 /Si衬底上成功制备了沿 ( 1 0 0 )晶向强烈取向的Pb(Zr0 .5 3 ,Ti0 .47)O3 铁电薄膜 .通过X ray衍射分析 ,在每层膜的制备工序中 ,增加6 0 0℃热处理 1 5min的工艺 ,可有效防止烧绿石相的出现和薄膜开裂 ,并促进薄膜沿( 1 0 0 )晶向外延生长 .制得的薄膜经 6 0 0℃退火 4h后 ,呈完全钙钛矿相 ,并沿 ( 1 0 0 )晶向强烈取向 .原子力显微照片表明 ,薄膜结构致密 ,晶粒尺寸约为 1 0 0nm .经测量 ,薄膜的相对介电常数高达 1 1 50 ,剩余极化为 2 6 μc/cm2 ,矫顽场强为 4 9kV/cm .

PLZT铁电薄膜的物理特性研究

铁电薄膜是近几年人们关注的功能材料。本文对用溶胶 -凝胶技术制备的PLZT铁电薄膜从热处理工艺、X射线结构分析、FT -IR红外光谱等各个方面作了较为系统的研究。讨论了PLZT铁电薄膜的热处理工艺条件、结构特性、光谱特性与材料的表观裂纹、晶态与非晶态之间的关系。对红外光谱的特征吸收峰作了指认 ,得到了一系列有意义的结果。

非制冷红外焦平面阵列BST铁电薄膜的制备及性能研究

采用改进的溶胶 凝胶方法 ,在Pt/Ti/SiO2 /Si基片上成功地制备出不同组分 ,具有钙钛矿型结构的BST铁电薄膜。BST5、BST10和BST15铁电薄膜的介电系数εr 分别为 375、4 0 0和4 2 5,介电损耗tgδ分别为 0 .0 4 1、0 .0 2 4和 0 .0 10 ,剩余极化强度Pr 分别为 2 μc/cm2 、2 .5μc/cm2 和1.7μc/cm2 ,矫顽场Ec 分别为 4 0kV/cm、50kV/cm和 35kV/cm ,是制备非制冷红外焦平面阵列的优选材料。

单晶PMnN-PZT铁电薄膜制备与表征

利用磁控溅射方法,在MgO基底上沉积三元系铁电薄膜6%PMnN-94%PZT(6%Pb(Mn1/3,Nb2/3)O3-94%Pb(Zr0.45,Ti0.55)O3),采用淬火方法对薄膜进行后期热处理。分别运用面内和面外X射线衍射(XRD)技术分析薄膜长相及晶体结构,运用高分辨率扫描电镜(SEM)观察薄膜的晶粒表面及截面结构。实验结果表明,所沉积薄膜为单晶钙钛矿结构薄膜,薄膜结构优良。

多层结构铁电薄膜的I-V特性性能的研究

为ＦＲＡＭ、ＦＦＥＴ和ＦＤＭ的实际应用研究，提出了多层结构铁电薄膜的设计思想，实际制备了Ｍ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ、Ｍ／ＰＺＴ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ、Ｍ／ＢＩＴ／ＰＺＴ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ三种结构铁电薄膜，并测量了它们的Ｉ－Ｖ特性曲线。结果表明，夹层结构铁电薄膜Ｍ／ＢＩＴ／ＰＺＴ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ漏电流密度Ｊ最小，在５００ｎｍ厚时Ｊ＋（＋３Ｖ）约２．８×１０－１０Ａ／ｍｍ２，Ｊ－（－３Ｖ）约１．２×１０－１２Ａ／ｍｍ２优于单层和双层结构铁电薄膜的结果。

硅基三元系PMnN-PZT铁电薄膜制备与研究

利用磁控溅射方法在单晶Si基底上沉积三元系铁电薄膜6%PMnN-94%PZT(6%Pb(Mn1/3,Nb2/3)O3-94%Pb(Zr0.52,Ti0.48)O3),采用淬火方法对薄膜进行处理,以促进薄膜钙钛矿结构形成。同时,在相同条件下制备非掺杂PZT(52/48)薄膜以对比薄膜掺杂效果。运用X射线衍射(XRD)技术分析薄膜晶向及晶体结构,运用Sawyer Tower电路测试薄膜铁电性能,运用激光测振仪测试薄膜的压电系数。实验结果表明,所沉积薄膜为多晶钙钛矿结构铁电薄膜,薄膜铁电剩余极化Pr=23.7μC/cm2,饱和极化Ps=40μC/cm2,矫顽场电压2Ec=139kV/cm,横向压电系数e11=-13.2C/m2,薄膜的铁电及压电性能优良。

氮元素对高k铪基介电薄膜总剂量抗辐射性能的影响研究

本文采用MIS电容结构,结合10keVX射线辐照试验,研究了HfON和HfO2介电薄膜的总剂量抗辐射性能。研究结果表明,在0—30kGy(Si)的辐照总剂量下,以HfON薄膜为绝缘层的MIS结构的平带电压漂移均远低于HfO2MIS电容结构。从微观角度探讨了氮元素对改进高k铪基介电薄膜总剂量抗辐射性能的作用机理。

锶铋钽铁电薄膜的溶胶-凝胶法制备过程与机制研究

采用可溶性无机盐为原料,利用溶胶 凝胶旋转涂覆工艺,在Si(111)/SiO2/Ti/Pt的衬底材料上制备了SrBi2Ta2O9铁电薄膜.通过SEM及XRD等微观分析手段和实验与理论研究,重点探讨了第一次涂覆溶胶膜对晶态膜的开裂情况、成核与生长情况、晶体取向及与衬底间的相互作用等方面的影响.制备出了致密、均匀、无开裂、晶粒发育完好,且剩余极化(2Pr)与矫顽电场强度(2Ec)分别为9.6μC/cm2与76kV/cm的铁电性能较好的薄膜,为可溶性无机盐溶液源制备SrBi2Ta2O9铁电薄膜研究打下了基础.

金属有机分解法制备无铅K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3铁电薄膜

采用金属有机分解法(MOD)在p型Si(111)衬底上制备了K0.5Bi0.5TiO3(KBT)薄膜。用X射线衍射技术研究了薄膜的结构和结晶性。同时还研究了薄膜的绝缘性和存储性能。结果发现在740℃下退火4min的KBT薄膜呈钙钛矿结构;在0~8V范围内,薄膜的漏电流小于1.5×10-9A;在-12^+8V的偏压范围内,C-V记忆窗口宽度为10V。

外延铁电薄膜的研究进展

铁电薄膜具有优良的铁电、压电、热释电、电光、声光及非线性光学特性，在微电子学、光电子学及集成光学等领域有许多重要应用。近年来，随着铁电薄膜制备技术的发展，外延铁电薄膜的研究已受到广泛重视。文章对外延铁电薄膜的研究现状作了简要评述，并指出了目前存在的一些问题和未来的发展方向。