R.F.溅射Ba0.5Sr0.5TiO3/RuO2薄膜及其介电特性研究

用R．F．磁控溅射法在p-Si(100)衬底上沉积Ba0．5Sr0．5TiO3／RuO2异质结，BST薄膜的晶相和表面形貌用XRD和SEM分析，表明在衬底温度为550℃时，薄膜的结晶度高、表面粗糙、晶粒较大。电容器InGa／BST／RuO2的介电特性由ε—V特性和I—V特性描述。薄膜在零偏压下ε=230、tgδ≈0．03，低电场条件下，薄膜的漏电流随电压呈饱和特性，属电子跳跃传导，且通过改善薄膜的结晶度可减小该漏电流，高电场条件下，漏电流符合肖特基发射规律。     

溶胶-凝胶法制备外延Ba1-xSrxTiO3薄膜及其结构与性能研究

应用溶胶-凝胶技术在Pt/MgO(100)衬底上成功地制备了Ba0.65Sr0.35TiO3外延薄膜.XRD和SEM分析结果表明该薄膜在O2气氛中650℃热处理1h后,其(001)面是沿着Pt(100)和MgO(100)面外延取向生长的;薄膜表面均匀致密,厚度为260nm,平均晶粒大小为48.5nm.当测试频率为10kHz时,BST薄膜的介电常数和损耗因子分别为480和0.02.介电常数-温度关系测试结果表明sol-gel工艺制备的Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜其居里温度在35℃左右,且在该温度下Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜存在扩散铁电相变特征.当外加偏置电压为3V时,BST薄膜的漏电流密度为1.5×10-7A/cm2.该薄膜可作为制备新型非制冷红外焦平面阵列和先进非制冷红外热像仪的优选材料.     

R.F.溅射Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3/RuO_2薄膜及其介电特性研究

用R.F.磁控溅射法在p—Si(100)衬底上沉积Ba0.5Sr0.5TiO3/RuO2异质结,BST薄膜的晶相和表面形貌用XRD和SEM分析,表明在衬底温度为550℃时,薄膜的结晶度高、表面粗糙、晶粒较大.电容器InGa/BST/RuO2的介电特性由ε-V特性和I—V特性描述.薄膜在零偏压下ε=230、tgδ≈0.03.低电场条件下,薄膜的漏电流随电压呈饱和特性,属电子跳跃传导,且通过改善薄膜的结晶度可减小该漏电流.高电场条件下,漏电流符合肖特基发射规律.     

利用Ba0.65Ru0.35TiO3缓冲层制备高热释电系数的Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜

采用射频溅射,在Ba0.65Sr0.35TiO3(BST)薄膜和Pt/Ti/SiO2/Si衬底之间制备10 nm的Ba0.65Ru0.35RUO3 (BSR)缓冲层,研究了BSR缓冲层对BST薄膜结构和性能的影响.与没有BSR缓冲层的BST薄膜相比,BSR缓冲层可使BST薄膜呈高度a轴择优取向生长,改善了薄膜的介电常数,降低了薄膜的漏电流密度,使其热释电系数达到7.45×10-1 C cm-2 K-1.表明利用BSR缓冲层可以制备高热释电性能的BST薄膜.     

快速退火对Pt/BST/Pt电容器结构和性能的影响

采用脉冲激光沉积(PLD)法在Pt/Ti/SiO2/Si(001)基片上制备了Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜,对Pt/BST/Pt电容器在空气中进行400℃快速退火(RTA)处理,研究了快速退火对Pt/BST/Pt电容器的结构和性能的影响。结果表明:快速退火虽然对BST薄膜的结晶质量影响较小,但却极大改善了Pt/BST/Pt电容器的电学性能。当测试频率为100kHz、直流偏压为0V时,介电损耗从快速退火前的0.07减小到0.03,介电常数和调谐率略有增加。快速退火后负向漏电流过大现象得到了明显抑制,正负向漏电流趋于对称,在300×103V/cm电场强度下,漏电流密度为4.83×10–5A/cm2。     

(Ba0.5Sr0.5)TiO3/LaNiO3异质薄膜的介电调谐特性

用脉冲激光沉积工艺制备Ba0.5Sr0.5TiO3(简称BST)薄膜和Ba0.5Sr0.5TiO3/LaNiO3(简称BST/LNO)薄膜。在650℃原位退火10 min,获得了(100)和(110)择优取向生长的BST和BST/LNO薄膜,薄膜晶粒呈柱状结构,BST薄膜和BST/LNO异质结构薄膜的晶粒尺寸分别为150~200 nm和50~80 nm。在室温和1 MHz条件下,BST薄膜和BST/LNO异质结构薄膜的相对介电常数和介电调谐率分别达811和58.9%、986和60.1%;用LNO作底电极,可增益介电常数和介电调谐率。     

BST薄膜的Sol-Gel法制备及其电学性能的研究

应用溶胶-凝胶（Sol-Gel)工艺制备了组分为r（Ba:Sr)=0.65:0.35的BST薄膜，研究了BST薄膜的显微结构、介电特性和漏电流特性，实验结果表明：BST薄膜经650℃热处理后，巳形成完整的立方钙钛矿结构，薄膜经900℃热处理后，其表面光滑、致密、无裂纹、无针孔，圆球形的小颗粒均匀分布。当偏置电压为0时，BST薄膜的介电常数和损耗因子分别为542和0.035。漏电流特性分析结果表明：采用RuO2作为底电极，在1.5V的偏压下BST薄膜的漏电流密度为0.52μA/Cm^2，该值比Pt/RuO2混合底电极上制备的BST薄膜的漏电流密度（72nA/cm^2)大1个数量级，因此，Pt/RuO2混合底电极既克服了RuO2底电极漏电流大的缺点，又解决了Pt底电极难以刻蚀的困难，是制备大规模动态随机存取存储器的电容器列阵的最低底电极材料。     

溅射法制备BST纳米薄膜电学性能的研究

采用射频磁控溅射与微细加工技术,制得Cu/BST/Pt/Ti/SiO2/Si的MIM(金属-绝缘体-金属)微电容结构。研究了不同退火时间、薄膜厚度对钛酸锶钡(BST)纳米薄膜介电常数和漏电流密度的影响,结果表明,随着退火时间的延长,BST纳米薄膜结晶度提高,介电常数增加,退火30 min的纳米薄膜具有最高的介电常数和较小的漏电流密度。同时还得出介电常数随薄膜厚度的减少而减少,在0.1 MV/cm下,90 nm和50 nm薄膜的漏电流密度分别为5.35×10-8A/cm2和6×10-6A/cm2。     

BST铁电薄膜非制冷红外探测器热成像应用

报道了基于Ba0 .8Sr0 .2 TiO3薄膜的红外探测器列阵原型器件 ,并通过将探测器器件与光学机械扫描器、红外图象采集卡、信号处理电路、热像仪系统软件和热像记录装置等组合形成整机系统 ,采用单元扫描方式 ,获得了目标物体的热图像。制作器件的Ba0 .8Sr0 .2 TiO3薄膜是使用浓度为 0 .0 5M的前躯体溶液、采用溶胶 凝胶法制备的。对Ba0 .8Sr0 .2 TiO3薄膜材料的测试结果表明 ,在 5～ 30℃的温度范围内 ,Ba0 .8Sr0 .2 TiO3薄膜的热释电系数大于 2 0nC/cm2 K ,在 16℃处达到最大值 4 1.3nC/cm2 K。在 2 3℃的环境温度下 ,使用 10 0 0K的标准黑体和 35Hz的调制频率 ,测得探测器列阵探测单元的探测率D 为 2 .3× 10 8cmHz1/2 W- 1,已经能够满足红外热像仪应用的要求     

非致冷钛酸锶钡铁电薄膜红外探测器

采用半导体微机械 (Micro Electro MechanicalSystem ,MEMS)技术制备了具有热隔离微桥的 8× 8元非致冷Ba0 .8Sr0 .2 TiO3 薄膜红外探测器列阵原型器件。热释电性能优良的Ba0 .8Sr0 .2 TiO3 薄膜是使用浓度为 0 .0 5M的前躯体溶液、采用Sol Gel制备的。在 5～ 30℃的温度范围内 ,Ba0 .8Sr0 .2 TiO3 薄膜的热释电系数大于 2 0nC cm2 K ,在 16 .8℃处达到最大值 4 1.3nC cm2 K。在 19℃的环境温度下 ,使用 5 0 0K黑体作为红外辐射源 ,测得 10Hz调制频率下 ,探测单元的探测率D 为 5 .9× 10 7cmHz1 2 W-1。对器件结构的进一步改进和测试条件的进一步改善可望获得更高的探测率     

溶胶—凝胶法制备BST铁电薄膜及性能研究

研究了一种以水为溶剂的(Ba     

Structural and Electrical Characters of Ba0.6Sro.4TiO3/La0.5Sr0.5CoO3 Thin Films by Plus Laser Deposition

Epitaxial Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST) thin films were deposited on LaAlO3 (LAO) substrates with the conductive metallic oxide La0.5Sr0.5CoO3 (LSCO) film as a bottom electrode by pulsed laser deposition (PLD). Xray relationship of BST/LSCO/LAO was [001] BST//[001]LSCO//[001] LAO. The atomic force microscope (AFM)revealed a smooth and crackfree surface of BST films on LSCOcoated LAO substrate with the average grain size of 120 nm and the RMS of 1.564 nm for BST films.Pt/BST/LSCO capacitor was fabricated to perform CapacitanceVoltage measurement indicating good insulating characteristics. For epitaxial BST film, the dielectric constant and dielectric loss were determined as 471 and 0.03, respectively. The tunabilty was 79.59% and the leakage current was 2.63×107 A/crm2 under an applied filed of 200 kV/cm. Furthermore, it was found that epitaxial BST (60/40) films demonstrate wellbehaved ferroelectric properties with the remnate polarization of 6.085 μC/cm2 and the coercive field of 72 kV/cm. The different electric properties from bulk BST (60/40)materials with intrinsic paraelectric characteristic are attributed to the interface effects.     

Structural and Electrical Characters of Ba0.6Sr0.4TiO3/La0.5Sr0.5CoO3 Thin Films by Plus Laser Deposition

Epitaxial Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST) thin films were deposited on LaAlO3 (LAO) substrates with the conductive metallic oxide La0.5Sr0.5CoO3 (LSCO) film as a bottom electrode by pulsed laser deposition (PLD). X-ray diffraction ~2 and Ф scan showed that the epitaxial relationship of BST/LSCO/LAO was [001] BST//[001] LSCO//[001] LAO. The atomic force microscope (AFM) revealed a smooth and crack-free surface of BST films on LSCO-coated LAO substrate with the average grain size of 120 nm and the RMS of 1.564 nm for BST films. Pt/BST/LSCO capacitor was fabricated to perform CapacitanceVoltage measurement indicating good insulating characteristics. For epitaxial BST film, the dielectric constant and dielectric loss were determined as 471 and 0.03, respectively. The tunabilty was 79.59% and the leakage current was 2.6310-7 A/cm2 under an applied filed of 200 kV/cm. Furthermore, it was found that epitaxial BST (60/40) films demonstrate well-behaved ferroelectric properties with the remnate polarization of 6.085 C/cm2 and the coercive field of 72 kV/cm. The different electric properties from bulk BST (60/40) materials with intrinsic paraelectric characteristic are attributed to the interface effects.     

Bi_(1.5)Zn_(1.0)Nb_(1.5)O_7/Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3复合薄膜介电性能的频率特性研究

采用射频磁控溅射法在蓝宝石基片上制备了Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7(BZN)/Ba0.5Sr0.5TiO3(BST)双层复合薄膜,并研究了该薄膜在100 kHz~6 GHz频率范围内的介电性能。研究结果表明,BZN/BST复合薄膜的介电性能具有良好的频率稳定性。该复合薄膜的介电常数在研究的频率范围内基本与频率无关;其介电损耗在频率低于1 GHz时与频率无关,在频率高于1 GHz时随频率的上升而略微增大;薄膜在研究的频率范围内具有稳定的介电调谐率。     

钛酸锶钡/铋锌铌多层复合薄膜的制备及性能

采用溶胶一凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了钛酸锶钡/铋锌铌多层复合薄膜样品.研究了不同退火温度下多层复合薄膜的结构、微观形貌及介电性能.结果表明:在退火温度高于700℃时,所得复合薄膜中会出现立方焦绿石结构的铋锌铌和钙钛矿结构的钛酸锶钡.750℃退火处理得到的多层复合薄膜,表面致密,无裂纹,其相对介电常数...     

（Ba1—xSrx）TiO3薄膜的制备及性能的研究

选用Ba(C2H3O2)2、Sr(C2H3O2)2.1/2H2O和Ti（OC4H9）4为原材料,冰醋酸为催化剂,乙二醇乙醚为溶剂。用改进的溶胶－凝胶技术在Pt/Ti/SiO2/Si基片上成功地制备出钙钛型结构的（Ba1-xSrx)TiO3薄膜。该薄膜是制备铁电动态随机存储器、微波电容和非致冷红外焦平面阵列的优选材料;分析了薄膜的结构;测试了薄膜的介电和铁电性能。在室温10kHz下,（Ba0.73Sr0.27)TiO3薄膜介电系数和损耗分别为300和0．03。在室温1kHz下,（Ba0.95Sr0.05)TiO3薄膜剩余极化强度的矫顽场分别为3μC／cm^2和50kV/cm。     

PZT,PT干凝胶的制备及应用

采用减压抽滤的方法成功制备了Pb(Zr0.5Ti0.5)O3,PbTiO3干凝胶,并用STA449C差热分析仪表征了干凝胶的性能。干凝胶溶解后得到了性能优良的PZT薄膜和PZT/PT复合膜。采用X射线衍射技术表征了两种薄膜的微观结构及成相特征。薄膜的介电性能及漏电流性能由HP4284ALCR及Keithley6517A来确定。试验结果表明:用减压抽滤得到的干凝胶的方法,可以彻底解决溶胶凝胶中先体存放的问题,得到的铁电薄膜有优良的介电与铁电性能。PZT的相对介电常数与介质损耗分别为424,0.033,PT作为中间层的复合膜的相对介电常数和介质损耗分别为261,0.014;PT薄膜可以调整和改进PZT薄膜的性能,使之达到应用于热释电探测器的要求。     

溶胶–凝胶法制备NBT-KBT系陶瓷及其电性能

采用sol-gel法制备(1–x)Na0.5Bi0.5TiO3-xK0.5Bi0.5TiO3(x=0.12~0.50)系无铅压电陶瓷。XRD分析表明,当x=0.18~0.30时陶瓷具有三方–四方相共存的晶体结构,为该陶瓷的准同型相界(MPB)。在MPB附近存在最佳的电性能:d33为150pC/N,kp为36.7%,ε3T3/ε0为1107,tanδ为1.1×10–2,Qm为168.8,Np为2949.7Hz·m。与常规固相法相比,sol-gel法有利于提高该陶瓷的电性能。分析了该陶瓷材料在1,10和100kHz下的介电温谱,发现该陶瓷是一类弛豫型铁电体材料。     

RF磁控溅射制备钛酸锶钡BST纳米薄膜

钛酸锶钡(BST)薄膜作为一种高K介质材料在微电子和微机电系统等领域具有广阔的应用前景,人们已对BST薄膜的制备工艺技术和介电性能进行了大量的研究。BST纳米薄膜的制备工艺直接影响和决定着薄膜的介电性能(介电常数、漏电流密度、介电强度等)。对RF磁控反应溅射制备BST纳米薄膜的工艺技术进行了综述。从溅射靶的制备、溅射工艺参数的优化、热处理、薄膜组分的控制,及制备工艺对介电性能的影响等方面,对现有研究成果进行了较全面的总结。