钛酸锶钡(BST)薄膜的制备与应用研究进展

介绍了钛酸锶钡(BST)薄膜的四种制备方法(脉冲激光沉积、磁控溅射、溶胶–凝胶、金属有机化学气相沉积)及BST薄膜在介质移相器、动态随机存储器、热释电红外探测器、H2探测器中的应用等方面的研究进展。提出了需进一步开展的研究课题如:晶粒晶界控制、界面控制、漏电导机制、疲劳机制、非线性效应及大面积高质量薄膜的制备技术等。

钛酸锶钡(BST)薄膜的介电性能机理研究进展

钛酸锶钡 (BST)薄膜是一种重要的铁电薄膜 ,应用广泛 ,是高新技术研究的前沿和热点之一。简要介绍BST薄膜的制备方法和应用 ,重点讨论BST薄膜的极化、电压非线性、漏电流的机理、表征及影响因素 ,并综述了铁电薄膜的疲劳机制和消除疲劳措施等方面的研究进展 。

钛酸锶钡(BST)薄膜的介电性能研究

采用射频磁控溅射法制备了BaxSr1-xTiO3(简称BST)薄膜材料,研究了不同膜厚、晶粒尺寸的BST薄膜的介电系数温度特性(εr T)、频率特性(εr f)、电压特性(εr U)及损耗的温度特性(tgδ T)、频率特性(tgδ f),找出了BST薄膜的非线性、损耗随尺度变化的规律。

钛酸锶钡(BST)薄膜的组成、结构与性能研究进展

钛酸锶钡 (BST)薄膜是一种重要的铁电薄膜 ,应用广泛 ,是高新技术研究的前沿和热点之一。简要介绍了BST薄膜的制备方法和应用 ,对此薄膜的基片、电极、晶界、界面、热处理、膜厚及组成、结构、性能等方面作了重点讨论 。

钛酸锶钡(BST)薄膜的XPS研究

采用射频磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了BaxSr1-xTiO3(BST)薄膜,对BST/Pt/Ti/SiO2/Si结构进行了XPS深度分析。研究结果表明:制备的BST薄膜内部化学成分基本一致;氧缺位在薄膜体内比表面更严重;Pt底电极向薄膜、衬底之间扩散,BST/Pt及Pt/SiO2之间存在明显的界面过渡层。

钛酸锶钡(BST)薄膜SOL-GEL制备方法研究

利用碳酸盐代替部分醇盐,探讨了采用Sol-Gel技术制备Ba_1-xSr_xTiO_3(BST)铁电薄膜的可行性.以醋酸钡[Ba(CHCOO)_2]、碳酸锶[SrCO_3]和钛酸四丁酯[Ti(OC_4H_9)_4]作原料,运用一般的Sol-Gel工艺制备BST铁电薄膜,通过XRD分析物质结构,用SEM测定表面形貌,XPS及EDAX测定薄膜的组成.结果表明:采用碳酸锶原料和其他醇盐一起来制备BST铁电薄膜的方法是可行的.

钛酸锶钡纤维阵列薄膜电容器的构建及其性能

采用溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡(BST)溶胶前驱体,采用反应复合法和混合复合法合成纺丝液,通过静电纺丝技术制备BST复合纤维阵列,900℃煅烧制备BST无机纤维阵列。以复合纤维阵列和无机纤维阵列作为介质材料,以镀银氧化锆陶瓷片作为上下电极构建薄膜电容器。利用DTA、XRD、FT-IR、SEM等进行结构和形貌表征,利用自动元件分析仪进行介电性能测试。结果表明,无机纤维阵列介电常数最大可提高388%。复合纤维易形成颗粒堆积的“骨节”结构,但阵列的有序性变差,介电常数从7.96提高至9.19,提高了15%,介电损耗略有增大。

钛酸锶钡(BST)薄膜晶化过程研究

采用射频磁控溅射(RF-magnetron sputting)法制备了钛酸锶钡(BST)薄膜,用快速热处理(RTA)和常规热处理(CFA)对薄膜进行晶化。利用AFM、XRD等技术分析了钛酸锶钡薄膜的晶化过程,以及不同退火温度和退火方法下薄膜的晶粒、晶相特性。实验表明:钛酸锶钡薄膜在500℃开始结晶,到700℃左右时结晶比较完善,晶化过程中没有出现择优取向;从表面形貌和X射线衍射图综合分析,快速退火的晶化效果要优于常规退火。

钛酸锶钡(BST)铁电移相器材料的研究现状

钛酸锶钡(BST)材料被普遍认为是最有前途的铁电移相器材料。BST作为铁电移相器材料的研究已有多年,到目前为止取得了不少突破性的进展。综述了国内外研究人员在BST体材、厚膜以及薄膜方面所做的工作及获得的一些成果。

铁电钛酸锶钡薄膜的最新研究进展

铁电钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3)是一种拥有十分优越铁电/介电性能的材料,在可调谐微波器件及动态存储器件方面具有很好的应用前景.本文概括介绍了BaxSr1-xTiO3薄膜的研究意义、基本结构、制备方法、各种性能特征及其表征方法与应用展望;并对当前BaxSr1-xTiO3薄膜研究中的几个重要前沿问题进行了详细讨论.

溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡薄膜

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备钛酸锶钡(BST)薄膜,采用快速热处理(RTA)对薄膜进行烧结。利用DSC、XRD、SEM等技术分析了钛酸锶钡凝胶的热解过程,以及不同溶胶浓度下薄膜的晶粒、晶相、介温特性。实验表明:低浓度的溶胶(0.05mol/L)所制备的薄膜具有较大的介电反常,其晶相具有(111)取向性;而用0.3mol/L的溶胶制备的BST薄膜,晶粒没有(111)取向;用0.05mol/L溶胶制备,使BST薄膜的介温特性得到很大的改善,介温变化率dε(ε·dT)在11°C左右可达6%。

钛酸锶钡薄膜微细图形的制备

采用化学修饰的溶胶凝胶工艺,制备了具有紫外光感应特性的钛酸锶钡(Ba0.8Sr0.2TiO3)溶胶及其凝胶薄膜.提出了钛酸锶钡薄膜微细加工的新方法,即以苯酰丙酮(BzAcH)为化学修饰剂,乙酸钡、氯化锶、钛酸丁酯为原料,甲醇为溶剂,乳酸为催化剂,合成了具有螯合物结构的前驱溶胶体系.其螯合物的特征吸收峰在358nm附近,该溶胶及其凝胶薄膜在室温下有较好的化学稳定性;高压汞灯产生的紫外光照射可以分解薄膜中的螯合物结构,伴随着这种螯合物结构的分解,薄膜在乙醇中的溶解性迅速降低,从而表现出紫外光感应特性.利用这种光感应特性,采用紫外光通过掩膜照射薄膜,然后在乙醇中溶洗,获得了凝胶薄膜的微细图形,进一步通过600℃晶化热处理,最后得到了具有钙钛矿相结构和铁电特性的钛酸锶钡薄膜的微细图形.

钛酸锶钡薄膜掺杂改性研究进展

钛酸锶钡(Ba_xSr_(1-x)TiO_3,BST)薄膜具有优良的铁电、介电性能,在可调谐微波器件、动态随机存储器、红外探测器阵列等方面具有良好的应用前景。综述了近年来 BST 薄膜掺杂改性研究所取得的进展,特别是对晶格掺杂和晶界掺杂进行了较详细的评述,并对目前 BST 薄膜掺杂研究的几个前沿问题进行了详细的讨论。

中频磁控溅射钛酸锶钡薄膜的结构及性能

用中频磁控溅射制备了钛酸锶钡Ba0.6Sr0.4TiO3(简称MF-BST)薄膜,并对该薄膜进行原位晶化。XPS表明,MF-BST薄膜的表面成分Ba0.58Sr0.42Ti1.01O2.95和膜体成分Ba0.6Sr0.4TiO3接近,主要由钙钛矿结构的BST组成。AFM表明,MF-BST薄膜的表面光滑致密。XRD表明,MF-BST薄膜晶化完全,呈(111)择优。XTEM观察及XPS刻蚀表明MF-BST/Pt界面过渡层约2nm厚,含少量的TixPtyOz。MF-BST薄膜电容器具有高达1200的介电常数及低达10-9A/cm2的漏电流密度。同时,该薄膜的结构及介电性能与射频磁控溅射及非原位晶化的Ba0.6Sr0.4TiO3(简称RF-BST)薄膜进行了比较。

射频磁控溅射制备钛酸锶钡薄膜的研究进展

综述了射频磁控溅射制备钛酸锶钡(BST)薄膜的国内外研究动态,详细阐述了溅射工艺参数(电极、溅射气压、氧分压、温度)对BST薄膜微结构和电性能的影响,提出了射频磁控溅射制备BST薄膜中亟待解决的问题。

钛酸锶钡薄膜C-V曲线不对称现象研究

采用射频(RF)磁控溅射在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备了Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜。通过研究BST薄膜的电容-偏压(C-V)特性曲线发现,溅射过程中的离子注入引起底电极/铁电薄膜界面处产生了过渡层,从而导致C-V曲线不对称。最后我们通过改进溅射工艺对这一机理进行了实验验证。

溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡铁电薄膜的研究

钛酸锶钡(BST)薄膜是一类重要的铁电薄膜材料。采用溶胶-凝胶法制备了不同组分的具有钙钛矿结构的BST薄膜。利用X射线衍射技术(XRD),研究了不同退火条件下BST薄膜的结晶特性,结果表明制备的BST薄膜形成了单一的钙钛矿结构;利用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌,结果表明制备的BST薄膜光滑,平整,无明显的孔洞和裂纹,且生长良好。BST薄膜的晶粒细致,排列整齐,分布均匀,呈现球状。

应用于DRAMs的钛酸锶钡薄膜的研究进展

随着 DRAMs 存储密度的增加,传统材料已不再适用于将来的 DRAMs 技术的发展。在目前研究的新型替代材料中,钛酸锶钡以其优越的介电性能越来越引起人们的关注。介绍了随 DRAMs 的发展趋势,钛酸锶钡薄膜的研究进展,包括其制备方法、研究状况及影响其介电性能的因素,并提出了下一步研究工作中需要解决的几个问题。

溶胶凝胶法制备〈100〉择优取向钛酸锶钡薄膜

采用适当热处理工艺得到择优取向Ni片,通过溶胶凝胶方法制备〈100〉择优取向BST薄膜,并对薄膜的铁电性及漏电流特性进行了初步研究.结果表明:以三氟乙酸代替冰醋酸、以异丙醇钛代替钛酸四丁酯更易得到〈100〉取向BST薄膜,该薄膜在还原气氛中(H2/N2=3/97)热处理后得到〈100〉择优取向BST薄膜.该技术在集成电容、介电可调器件、超导材料缓冲层方面有潜在的应用.

热处理对钛酸锶钡薄膜光学性能的影响

采用无水溶胶-凝胶技术制备了钛酸锶钡光学薄膜,研究了预处理温度对钛酸锶钡薄膜表面形貌的影响,系统分析了退火温度对钛酸锶钡薄膜的相结构、微观形貌和光学性能的影响.结果表明,膜的物相、结构和形貌均对其光学性能起决定作用,制备致密、均匀的晶态薄膜是使钛酸锶钡薄膜具有高的光学透过率、大的折射率和小的消光系数的关键.通过150℃预处理和850℃退火获得了晶化程度良好,表面形貌平整、致密的钛酸锶钡薄膜,该膜在350～1000nm的最大光透过率为80.72％,在600～1000nm的折射率稳定在约1.93,在400～1000nm范围消光系数稳定在约4×10-5.