MFS结构钛酸铋薄膜的C-V特性研究

利用sol gel方法在p Si(111)基底上制备钛酸铋薄膜。测量不同退火温度下得到的In/BTO/p Si结构的C V曲线,测量结果表明制备的MFS结构钛酸铋薄膜在合适的制备工艺下可望实现极化型存储。

钛酸铋薄膜的室温脉冲激光沉积研究

在室温下，采用脉冲激光沉积（ＰＬＤ）技术在７．６２ｃｍＰｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）衬底上制备了钛酸铋（Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２）薄膜。Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜的厚度和组分均匀性采用卢瑟福背散射（ＲＢＳ）和扩展电阻技术（ＳＲＰ）来分析、表征；采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）技术研究了薄膜的退火特性。研究发现单独用常规退火或快速退火热处理的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜中较容易出现Ｂｉ２Ｔｉ２Ｏ７杂相；而采用常规退火和快速退火相结合的方法，较好地解决了杂相出现的问题，得到相结构和结晶性完好的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜。透射电子显微镜实验和扩展电阻实验表明，室温下制备的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜具有良好的表面和界面特性。

钛酸铋薄膜退火时间的研究

采用金属有机化学气相沉积工艺和快速退火工艺 ,在硅 (10 0 )基片上制备高度择优取向的Bi4 Ti3 O12 铁电薄膜 ,运用X射线衍射术分析薄膜材料的结构 ,通过测量材料的电滞回线和漏电流密度 ,研究快速退火对Bi4 Ti3 O12 薄膜电性能的影响。在优化的工艺条件下 ,Bi4 Ti3 O12 铁电薄膜的剩余极化强度 (Pr)为 8μC/cm2 ,漏电流密度为 10 -11A/cm2 。

快速退火对钛酸铋薄膜微结构和铁电性的影响

采用MOCVD与快速退火工艺,制备高度择优取向的Bi4Ti3O12铁电薄膜。运用x射线衍射术分析薄膜材料的结构,x射线显微分析仪测量薄膜材料的组分,并通过电滞回线的测量,研究快速退火对BiTiO薄膜结构和铁电性的影响。

快速退火工艺对钛酸铋薄膜电学性能影响的研究

采用快速退火工艺处理的钛酸铋铁电薄膜 ,矫顽场Ec=9kV/cm ,在室温下剩余极化强度Pr=8μC/cm2 ;退火提高了钛酸铋薄膜的介电常数和材料的绝缘性 ,0 .1MHz附近薄膜材料的介电损耗tgδ<0 .

稀土掺杂钛酸铋系铁电薄膜的制备及研究进展

综合论述了稀土掺杂钛酸铋系铁电薄膜的研究概况,分析了目前稀土掺杂钛酸铋系铁电薄膜的制备方法、优缺点及其研究进展,并结合目前研究情况讨论了未来的发展趋势。

钛酸铋薄膜的磁控溅射及其退火处理

采用射频磁控溅射技术,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了钛酸铋(Bi4Ti3O12,简称BIT)薄膜。研究了衬底温度及后续退火处理对薄膜结构和表面形貌的影响。结果表明:适宜的衬底温度为200℃。随着退火温度(650~800℃)的升高,BIT薄膜的结晶性变好,晶粒尺寸增大,c轴取向增强。当退火温度达到850℃时,开始出现焦绿石相;700~800℃为适宜的退火温度,在此条件下得到的BIT薄膜结晶良好,尺寸均匀,表面平整致密。

镀膜技术及设备

TB43 94032118生长温度与退火温度对钛酸铋薄膜晶相形成的影响 =Influence of growing temperature and an-nealing temperature on the phase formationof bismuth titanate thin film[刊,中]/傅丽伟,王弘,尚淑霞(山东大学),田亮光(山东省科学院测试中心),徐平茂(山东大学)∥人工晶体学报.—1993.22(4).

溶胶-凝胶法制备的Pt/Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)/SrTiO_3/Si电容结构及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Pt/Bi3.15Nd0.85Ti3O12/SrTiO3/Si多层电容即金属-铁电层-绝缘层-半导体结构,并对其电学性能进行了测试与分析。获得的存储窗口电压约为2.5V,漏电流密度低于10-8 A·cm-2,保持时间达7.5h以上。制备的SrTiO3薄膜表现出较高的介电性和较好的绝缘性。

Bi_5FeTi_3O_(15)薄膜室温多铁性及其磁性机理

用溶胶凝胶工艺在Pt/Ti/SiO2/Si基片上沉积了Bi5FeTi3O15(BFTO)薄膜,研究了前驱液浓度和退火升温速率对BFTO薄膜结晶的影响,前驱液浓度低于0.05mol/L时不利于4层层状钙钛矿结构的形成。沉积BFTO薄膜的最佳制备工艺为:前驱液浓度为0.05mol/L和氧气氛中退火速率为4℃/s。室温下,用最佳工艺制得的BFTO薄膜显示出良好的铁电性,在300 kV/cm的外加电场下,样品的剩余极化强度2Pr达到43.4μC/cm2;同时,BFTO薄膜也显示出弱铁磁性。为了研究其磁性来源,分别在氧气氛和氮气氛下对BFTO薄膜样品进行退火,分析其磁性的差异。认为BFTO薄膜室温下的弱铁磁性主要来源于F中心交换作用。

沉积温度对Na0.5Bi0.5TiO3铁电薄膜结构与性能的影响

利用脉冲激光沉积法和磁控溅射法在（001）SrTiO3单晶基片上构架了铁电异质结电容器Pt/La0.5Sr0.5CoO3/Na0.5Bi0.5TiO3/La0.5Sr0.5CoO3/SrTiO3（LSCO/NBT/LSCO/STO）。利用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）、铁电测试仪和压电力显微镜（PFM）研究了沉积温度对Na0.5Bi0.5TiO3（NBT）铁电薄膜的表面形貌、微结构和电学性能的影响。AFM结果表明,NBT薄膜晶粒尺寸随着沉积温度的增加先变小后增大。XRD结果显示,不同沉积温度下生长的NBT薄膜均为（00l）择优取向结构。铁电测试仪和PFM结果表明,NBT薄膜的铁电和压电性能随着沉积温度的增加先增大后减小,650℃生长的薄膜具有最高的剩余极化强度（19.6μC/cm^2）和最大的有效压电系数（146 pm/V）。

含Ti-Al阻挡层的硅基Na0．5Bi0．5TiO3电容器的结构与电学性能

通过射频磁控溅射法和脉冲激光沉积法,以Ti-Al为阻挡层,在(001)Si衬底上制备了La0.5Sr0.5CoO_3(LSCO)/Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(NBT)/LSCO(LSCO/NBT/LSCO)异质结铁电电容器。研究了Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3铁电薄膜的结构和物理性能。结果表明:Ti-Al阻挡层为非晶结构,NBT薄膜结晶质量良好。在1 500 k V/cm驱动电场下,LSCO/NBT/LSCO电容器呈现饱和的电滞回线,具有较大的剩余极化强度(47.9μC/cm2)和较小的脉宽依赖性,而且抗疲劳特性和保持特性良好。此外,漏电机制研究表明:当外加电场小于400 k V/cm时,LSCO/NBT/LSCO电容器满足欧姆导电机制,在电场大于400 k V/cm时,满足空间电荷限流传导机制。

Pt/Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3)/La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3)电容器的结构和铁电疲劳特性

采用偏轴磁控溅射法,以单晶钛酸锶(001)SrTiO_(3)(STO)为衬底,不同沉积温度下外延生长了La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3)(LSCO)氧化物底电极。X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)结构表征以及四探针方阻测试结果表明:LSCO薄膜外延(00l)取向最优温度沉积条件为550℃。此外,利用脉冲激光沉积法,以LSCO/STO异质结为模板,构架了Pt/Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3)(NBT)/LSCO/STO铁电电容器。XRD和AFM结构表征表明:NBT薄膜为(00l)外延结构。电流密度-电压测试曲线结果表明,室温变为70℃时,Pt/NBT/LSCO异质结漏电流密度有所增加,但未改变导电机制:低压下为欧姆导电和高压下为陷阱的空间电荷限制电流导电。在5 V驱动电压下,室温和70℃时,Pt/NBT/LSCO电容器具有饱和的电滞回线和保持特性,且经过10^(10)翻转后,均未产生疲劳。