基于原子力显微技术的PZT薄膜铁电性能研究

针对现有测试技术不能直接获得纳米尺度铁电薄膜电滞回线的问题,提出了将原子力显微镜与铁电分析仪连用的方法,研究了锆钛酸铅(PZT)薄膜样品的电滞回线。结果表明,应用铁电分析仪与原子力显微镜联用的测试技术能表征铁电薄膜的电滞回线,在无顶电极测试条件下,测试得到的电滞回线很不对称,且剩余极化值较大。

铁电微阵列的AFM图像及电滞回线测定

铁电阵列在红外探测器、非挥发性存储器中具有重要应用。随着大面积、微格点铁电阵列制备技术的发展,评价亚微米、甚至纳米级微小格点的铁电特性对于铁电器件的设计和制造具有重要意义。本研究将铁电仪和扫描探针显微镜相连,在扫描探针显微镜的AFM模式下,采用带有导电涂层的探针,通过扫描获得铁电阵列的三维像。据此图像,可以把探针定位于特定的微小格点上,由铁电仪通过AFM探针提供电压,并经探针悬臂梁将测试信号反馈给铁电仪,在无顶电极的情况下就可以获得微小铁电格点的电滞回线。