Au／PZT／p-Si结构铁电存储二极管的制备及其性能

采用准分子脉冲激光沉积(PLD)工艺,制备了Au／PZT／p-Si结构铁电存储二极管.在氧气氛350℃低温沉积、原位530℃快速退火工艺条件下,获得了多晶纯钙钛矿结构的Pb（Zr0.52Ti0.48）O3（PZT）铁电薄膜.PZT薄膜的铁电性能测试显示较饱和的、不对称的电滞回线,其剩余极化和矫顽场分别为13μC／cm2和48kV／cm.从C-V和I-V特性曲线观察到源于铁电极化的回滞现象,记忆窗口约1.1V,＋4V偏压下电流密度为3.9×10－6A／cm2.     

PLZT薄膜的结构、介电与光学性能的研究

以硝酸镧、醋酸铅、钛酸丁酯和异丙醇锆为原料，乙二醇甲醚作溶剂。用简单的溶胶一凝胶法和快速退火工艺在Si(111)、石英和Pt／Ti／SiO2／Si(100)基片成功地制备出了高度多晶和(111)取向生长的(Pb，La)(Ti，Zr)O3(PLZT)薄膜。用原子力显微镜分析了薄膜的表面形貌；测试了薄膜的铁电和介电特性。PLZT薄膜的剩余极化强度和矫顽场分别为10．3μC／cm^2和36kV／cm；在100kHz，薄膜的介电常数和损耗因子分别为682和0．021。生长在石英基片上的薄膜具有好的透光性，当波长高于360nm，其透过率高达72％。     

铁电薄膜Bi3.2Nd0.8Ti3O12的制备及其特性的研究

用脉冲激光淀积法成功地在p-Si底片上制备了高c轴取向的Bi3．2Nd0．8Ti3O12铁电薄膜，研究了薄膜的铁电性能及疲劳特性。研究表明，用钕Nd替代Bi的3．2Nd0．8Ti3O12薄膜具有较好电滞回线（P-E），在应用电压为10V，测试频率为1MHz下，其剩余极化（Pr）及矫顽场（E）分别达到27μC／cm^2和70kV／cm。更为重要的是，Au／Bi3．20Nd0.80Ti3O12／p-Si（100）电容在读／写开关次数达到10^10后仍表现出较好的抗疲劳特性。     

基于溶胶-凝胶技术的PZT厚膜快速成膜研究

摘要：采用快速成膜技术在Pt(111)／Ti／SiO2／Si(100)衬底上成功制备了总厚度为2．56μm，结构致密且无裂纹的Pb(Zr0．53，Ti0.47)O3铁电厚膜。研究了快速成膜技术中热分解温度对薄膜结晶取向的影响，分析了在相同退火条件下，分别采用不同热分解温度制备得到的薄膜的结晶状况。X射线衍射分析表明，采用350℃热分解温度得到的薄膜为单一钙钛矿相结构，且沿(100)晶向强烈取向；薄膜断面的扫描电子显微镜照片表明，该薄膜结构致密，晶粒呈现明显的柱状生长；薄膜的电学性能测试结果显示，薄膜的相对介电常数高达819，剩余极化为15μC／cm^2，矫顽场强为39kV／cm。     

应用于FRAM的集成铁电电容的研究

集成铁电电容的制备是铁电存储器的关键工艺之一。该文采用射频(RF)磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si制备Pb(Zr,Ti)O3(PZT)薄膜,上下电极Pt采用剥离技术工艺制备,刻蚀PZT薄膜,形成Pt/PZT/Pt/Ti/SiO2/Si集成电容结构,最后高温快速退火。结果表明,这种工艺条件可制备性能良好的铁电电容,符合铁电存储器对铁电电容的要求。     

（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。     

P-Ge_(0.05)Si_(0.95)/P-Si异质结的I-V特性和光响应

在P型（100）Si衬底上，采用MBE法生长一层厚约2．5μm的P-Ge0.05Si0.95，形成P-GeSi／P－Si异质结。测试了它的I一V特性，并用双肖特基二极管模型进行了分析，两者大体符合。测试还发现，在白光强度和爱光面积相同的情况下，P－Ge0.05Si0.95／P－Si异质结的光响应电流是SiPIN结构的7-8倍。     

Au/PZT/p-Si结构铁电存储二极管的制备及其性能

采用准分子脉冲激光沉积 (PL D)工艺 ,制备了 Au/ PZT/ p- Si结构铁电存储二极管 .在氧气氛 35 0℃低温沉积、原位 5 30℃快速退火工艺条件下 ,获得了多晶纯钙钛矿结构的 Pb (Zr0 .5 2 Ti0 .48) O3(PZT)铁电薄膜 . PZT薄膜的铁电性能测试显示较饱和的、不对称的电滞回线 ,其剩余极化和矫顽场分别为 13μC/ cm2和 48k V/ cm.从C- V和 I- V特性曲线观察到源于铁电极化的回滞现象 ,记忆窗口约 1.1V,+4 V偏压下电流密度为 3.9× 10 - 6 A/cm2 .     

PLT/PbO铁电薄膜的制备及性能研究

采用射频磁控溅射技术,在室温溅射、后续退火条件下,以PbO为过渡层,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备出具有完全钙钛矿结构的(Pb0.90La0.10)Ti0.975O3(PLT)铁电薄膜;比较了在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上有无PbO过渡层的PLT薄膜的微结构和铁电性能。实验结果表明,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上增加PbO过渡层提高了PLT薄膜的相纯度,并且所制备的PLT/PbO/Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)薄膜具有优良的介电和铁电性能,其剩余极化强度Pr为21.76μC/cm2,室温热释电系数p为2.75×10-8C/cm2.K。     

CNT阵列选择性生长在金属／绝缘体／半导体基底上的高效方法在FED的应用

通过使用氩气作为传输气体在金属／绝缘体／半导体（MDS）基底上，利用热量分解存在挥发性催化剂的不固定碳氢化合物的气压CVD工艺，生长多壁碳纳米管（CNT）阵列，特别是Si／SiO2，Ti／SiO2／Si，AL2O3矩阵／Ni催化剂已经在FED应用中已被研究。结果表明，CNT生长的选择性和CNT的包装密度可以在一定的条件下控制。在所研究的表面类型中，已经获得了高密度的垂直生长和更适于定向生长的低密度CNT阵列，还有在Ni晶体上的Al2O3纳米微孔中的单个CNT。     

多层PT/PZT薄膜的结构特性研究

通过溶胶-凝胶（Sol-Gel）法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上制备了多层PT/PZT（PbTiO3/Pb(Zr0.52Ti0.48)O3）薄膜,研究了不同退火时间对其纳米结构、结晶性能及相变特性的影响。利用FESEM测试了不同退火时间对薄膜纳米结构的影响,选用XRD与Raman分析了薄膜的结晶取向及相变特点。实验结果表明,随着退火时间的增加,薄膜的三方相向四方相转变,并具有（110）择优取向。退火时间为20 min是PZT薄膜的最佳退火时间,此时薄膜的结晶效果良好、晶粒大小均匀、具有纯钙钛矿结构,此种结构的薄膜有望应用于MEMS器件中。     

LaNiO3/PbZr0.4 Ti0.6 O3/LaNiO3的疲劳特性研究

采用化学溶液法在Si基衬底上制备了PbZr0.4Ti0.6O3/LaNiO3异质结构。X-射线衍射测量结果表明,制备的PbZr0.4Ti0.6O3/LaNiO3异质结构中PbZr0.4Ti0.6O3薄膜呈高度(100)择优取向;原子力显微镜测量表明制备的PbZr0.4Ti0.6O3薄膜的表面平整、均匀、结构致密;RT-66A测量表明,400 kV/cm的外加电场下,LaNiO3/PbZr0.4Ti0.6O3/LaNiO3结构具有优良的铁电性,剩余极化强度为14.6μC/cm2,矫顽电场为41 kV/cm。翻转1×108次极化下降小于10%,显示了很好的疲劳特性。并进一步研究了Pb含量对PbZr0.4Ti0.6O3薄膜的微结构和极化特性的影响。     

Au/(Si/SiO2)/p-Si薄膜中电流及电致发光机制的分析

用射频磁控溅射法制备了具有Au／（Si／SiO2）／pSi结构的样品,利用I-V特性曲线和电致发光（EL）谱对载流子的输运及复合发光过程进行了研究,用位形坐标理论模型分析的结果表明,在SiO2薄膜中存在2个由于缺陷而形成的发光中心,Au膜中的电子和p型Si中的空穴在较高的电场下以Fowler-Nordheim（F-N）隧穿方式进入SiO2薄膜,并通过其中的缺陷中心复合而发光。     

Pb_(0.88)La_(0.08)(Zr_xTi_(1–x))O_3铁电厚膜介电与储能性能研究

采用溶胶-凝胶法在La Ni O3/Si(100)底电极上成功制备了厚度为1μm的Pb0.88La0.08(Zrx Ti1–x)O3(PLZT,x=0.30,0.55,0.80)铁电厚膜。研究了不同Zr/Ti比对PLZT铁电厚膜的介电与储能性能的影响。结果表明,随着PLZT中Zr含量的增加,厚膜材料的储能密度与储能效率均增大,Pb0.88La0.08(Zr0.8Ti0.2)O3厚膜在1 400×103V/cm的储能密度为23.8 J/cm3,储能效率为60%。     

有机／无机光电探测器的AFM和XPS分析

采用真空蒸发沉积，在室温下制备了PTCDA／p—Si有机／无机异质结样品。对其表面用原子力显微镜(AFM)研究表明，PTCDA薄膜具有岛状形态结构。经X光电子能谱(XPS)分析表明，在PTCDA分子中，C原子有两种束缚能态，其结合能力分别为285．3eV和288．7eV；O原子与C原子相邻，一些O原子通过双键与C原子相结合，另外的O原子则通过单键与2个C原子相结合。经Ar^ 束溅射研究界面电子状态表明，随溅射时间增加，C1s和O1s峰逐渐减弱，而Si 2p和Si 2s峰渐渐增强。C1s和Si 2p谱峰随着溅射时间的增加而逐渐向低束缚能力方向移动。由于荷电效应和碳硅氧烷(C—Si—O)及SiO2的存在，Ols谱峰随溅射时间的增加先向高束缚能方向移动，然后向低束缚能方向移动。     

Ba（Ti0．91Zr0．09）0．99Al0．01O3陶瓷的介电弛豫特性

采用固相反应法制备了Ba1-xBi（Ti0.09Zr0.09）0.99Al0.01O3陶瓷,借助XRD、Agilent4284A、ZT-I电滞回线测量仪,研究了Bi^3＋和Al^3＋共掺杂后对陶瓷的相结构和介电特性的影响。研究结果表明,掺杂后Ba（Ti0．91Zr0．09）0．99Al0．01O3陶瓷的体积密度在x=0．03时,可达5．859g／cm^3,XRD结果显示,在x≤0．01时,衍射峰具有单一的四方BaTiO3结构,观察介电温谱（-30℃≤T≤130℃,10^-1kHz≤f≤10^3kHz,其中f为频率）可发现陶瓷从正常铁电体转变成弛豫铁电体,电滞回线显示矫顽场（Ec）和剩余极化强度（Pt）小,即Ec=0．93kV／cm,Pc=2．63μC／cm^2。     

Sr_xPb_(1-x)TiO_3基陶瓷材料热敏特性研究

以 Srx Pb1 - x Ti O3为基料 ,液相掺杂一定量的 Y和 Si,采用传统固相合成工艺方法制备出了具有明显 V型阻温特性的半导体热敏电阻 ,通过扫描电镜形貌观察、R- T特性测试及复阻抗分析表明 ,Srx Pb1 - x Ti O3陶瓷的阻温特性明显受半导化程度的影响 ,居里点以下的 NTC效应往往随着半导化程度的提高而降低。掺杂玻璃相物质Si(OC2 H5 ) 4能增强 Srx Pb1 - x Ti O3陶瓷 NTC效应 (t相似文献   

Pb(Ti_0.48)Zr_(0.52))O_3微晶的水热合成工艺研究

以TiO2粉体、Pb(NO3)2和ZrOCl2.8H2O为原材料,KOH为矿化剂,水热合成了Pb(Ti0郾48Zr0郾52)O3微晶。研究了KOH浓度、反应时间、反应温度、Pb/Z(r+Ti)、原料浓度以及矿化剂种类等因素对水热合成Pb(Ti0郾48Zr0郾52)O3微晶的影响,确定了水热合成Pb(Ti0郾48Zr0郾52)O3微晶的最佳工艺参数。对水热合成的Pb(Ti0郾48Zr0郾52)O3粉体用XRD和SEM进行表征,得到了颗粒均匀、团聚少、粒径0郾5～1郾0μm的Pb(Ti0郾48Zr0郾52)O3粉体颗粒。     

Pb对SiCp／Al-1．2Mg-0．6Si-0．1Ti复合材料界面结构的影响

采用搅拌复合方法制备了SiCp／Al-1．2Mg-0．6Si-0．1Ti-1．0Pb复合材料，通过透射电镜研究了复合材料的界面结构。复合材料中增强体SiC与基体合金的界面主要为SiC／Al、SiC／Pb、SiC／Mg2Si，Pb在复合材料中主要以面心立方Ph相形式存在于SiC颗粒的界面上，部分SiC颗粒的界面存在Al4C3。界面Ph相中存在着Ti元素，由于合金元素之间的相互作用使基体合金中的Ph、Ti元素集中存在于SiC的界面上。     

Bi3．25La0．75Ti3O12超薄铁电薄膜的光学性质研究

采用化学溶液沉积法在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上制备了厚度小于100nm的Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)铁电薄膜，测量了光子能量为2～4．5eV的紫外可见椭圆偏振光谱．根据经典的电介质光学色散关系和五相结构模型，拟合获得薄膜在透明区和吸收区的光学常数、表面粗糙度、薄膜与衬底界面层以及BLT薄膜的厚度．薄膜在透明区的折射率色散关系可以通过单电子Sellmeier模型成功地进行解释．最后，根据Tauc’s法则，得到Bi0.25La0.7Ti3O12薄膜的直接禁带宽度为3．96eV．