(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。     

（Ba0.5Sr0.5）TiO3铁电薄膜的制备工艺及电学性质研究

采用溶胶 凝胶方法制备出纯立方钙钛矿相、介电性能和漏电流特性良好的 (Ba0 .5Sr0 .5)TiO3 铁电薄膜 .研究发现 ,随着烧结温度的升高 ,(Ba0 .5Sr0 .5)TiO3 薄膜纯度和结晶度增高 ,介电常数提高 ,漏电流密度降低 .在 75 0℃进行保温 1h热处理的薄膜性能较好且稳定 :在室温下测得薄膜介电常数为 2 5 0 ,介电损耗为 0 .0 30 ,漏电流密度为 6 .9× 10 -8A/cm2 .较高的介电常数、较低的漏电流密度可能源于良好的纯度和结晶度 .进一步研究表明 ,薄膜导电遵从空间电荷限制电流机制 .     

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.     

LaAlO3（110）基片上BST薄膜的制备及性能研究

采用射频磁控溅射法在LaAlO3(110)单晶基片上制备了钛酸锶钡薄膜材料.薄膜在800℃退火30 min,结晶优良,薄膜与基片匹配良好,同时由于基片的诱导作用,薄膜在(110)方向有一定的择优取向.测得薄膜的剩余极化强度Pr=1.37 μC/cm2,矫顽电场强度Ec=31.7 kV/cm.对比不同频率下的偏压特性,100 kHz时薄膜具有最高的优值因子F,为23.4.对介电损耗在1 MHz时的增大,作出了初步的解释.     

化学溶液法制备的Ba0.9Sr0.1TiO3薄膜的结构及光学特性研究

采用高度稀释的前驱体溶液在LaNiO3(LNO)薄膜上沉积了Ba0.9Sr0.1TiO3(BST)薄膜。X-射线衍射分析表明BST薄膜呈高度的（100）择优取向。原子力显微镜测量发现制备的BST薄膜具有大的晶粒尺寸80-200nm。用椭偏光谱仪测量了光子能量为0.7-3.4eV范围内BST薄膜的椭偏光谱，用Cauchy模型描述BST薄膜的光学性质，获得了BST薄膜的光学常数谱和禁带宽度Eg=3.36eV。     

半导体Si（001）基片上制备的超薄SrTiO3薄膜的透射电镜及电子全息研究

随着半导体技术的发展，Si基体上生长的高介电常数的钙钛矿晶体氧化物薄膜如SrTiO3（STO）也受到了广泛关注。SrTiO3（a=0.3905nm）在沿Si（001）方向旋转45℃之后和Si（d=0.384nm）之间的点阵错配很小（-1.7%），同时也有各种晶体氧化物薄膜在Si基体上生长很好的缓冲材料。本文主要利用透射电子显微镜和电子全息技术对薄膜的截面样品进行了界面微结构的研究。     

B2O3掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3/MgO陶瓷介电性能的影响

采用XRD和SEM对B2O3掺杂Ba0.6Sr0.4TiO3/MgO(简称为BSTM)陶瓷致密化行为和介电性能进行了研究。结果表明:掺杂适量B2O3可明显降低BSTM陶瓷的烧结温度,在1480℃时即可烧结致密化,比未掺杂的BSTM陶瓷烧结温度降低70℃;掺杂量不同,则B2O3在陶瓷体中的存在形式不同,引起其介电性能相应变化;1480℃下烧结,B2O3掺杂量为0.8%(质量分数)时,10kHz下测得试样的εr为138,tanδ为0.0034,εr可调率达12.6%(3MV/m),性能有所提高。     

PLD制备铁电薄膜工艺参数的研究现状

铁电薄膜在微电子学、光电子学、集成光学和微电子机械系统等领域有着广泛的应用(前景)。脉冲激光沉积（PLD）在铁电薄膜制备方面显示出独特的优越性。介绍了PLD的原理、特点；综述了PLD工艺参数，包括衬底温度、氧气压力、靶材结构与成分、能量密度、靶基距离、缓冲膜以及退火工艺等的研究现状；展望了PLD制备铁电薄膜的应用前景。     

Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的耐压特性研究

采用射频磁控溅射法制备了Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜,研究了基片、退火温度及膜厚对薄膜耐压特性的影响。结果显示,铝酸镧(LaAlO3)基片上制备的BST薄膜表面较平整,有较好的耐压;随着退火温度从750℃提高到850℃,BST薄膜晶粒长大,电击穿概率有所增加,750℃是一个较合理的退火温度。在优化的工艺条件下,BST薄膜耐压可达125V/μm。     

钛酸锶钡薄膜的电子显微研究

传统的硅工业一直按照摩尔定律的预测在向高集成度发展。动态随机存储器的存储密度也需要不断的提高 ,也就是要求同样的信息存储在更小的面积内。传统的方法是通过不断地减小介电层 (非晶ＳｉＯ2 )的厚度来满足动态随机存储器向高集成度发展的要求的。然而 ,当电介质的厚度小到一定程度后 ,电子的隧道穿透效应将会使该器件无法工作 ,这个厚度就是它的极限厚度。约 80年代末期 ,人们开始普遍的关注到这个极限的到来 ,并开始寻找解决的途径。其中最有希望的途径就是利用高介电系数的电介质替换低介电系数的ＳｉＯ2 ,也就是通过提高电介质的介…     

钙钛矿型外延薄膜中两种分解失配位错的HRTEM研究

在（001）LaAlO3上生长钙钛矿型Ba0.3Sr0.7TiO3外延薄膜近界面层,用HRTEM观察到多种新型的分解失配位错,其中两种较复杂的分解失配位错已见报道。本文介绍在该薄膜中观察到的另外两种有趣的分解失配位错。这两种失配位错都分解成两个柏格斯矢量b=（1／2）（110）的不全位错,都与（1／2）（110）层错相伴。这些不全位错对薄膜应变松弛都有贡献,其发生与Ba0.3Sr0.7TiO3薄膜的岛状成核和莫扎克生长有关。     

Integration of high dielectric Ba0.5Sr0.5TiO3 films into amorphous TaSiN barrier layer structures

The high-k dielectric material (Ba,Sr)TiO₃ has been intensively investigated for possible applications in dynamic random access memory circuits. During the BST deposition process in O₂ ambient, typically at 650°C, the diffusion of oxygen through the bottom electrode into the poly Si plug must be prevented. Amorphous TaSiN films are excellent candidates as oxygen barrier layers. Ba_0.5Sr_0.5TiO₃ (BST) films with thickness of 100 nm were deposited on the electrode structure SiO₂/TaSiN/Pt. The sol–gel method was used to grow the BST films. The barrier effect for oxygen diffusion is studied in TaSiN layers with thickness of 50 nm, which were deposited by a reactive sputter process. X-ray photoemission spectroscopy results confirm that this amorphous material is a suitable barrier against oxygen diffusion at 650°C. The BST films, deposited at 650°C and post-annealed at 650°C show a dielectric constant of 100 at 100 kHz and a dissipation factor of less than 5%.     

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。     

钛酸锶钡陶瓷中的吸收电流

用常规固相反应法制备了Ba0.5Sr0.5TiO3(BST)陶瓷样品。用时域方法,测得样品的快效应介电常数εrH=672.5,慢效应介电常数εrL=1.183×104。结果表明,样品的极化过程中慢效应起着主要作用。研究了样品在正弦外电压作用下通过的电流,发现它主要是不遵从RLC电路方程的慢极化效应所提供的吸收电流,其幅值与位移电流的幅值相近。这时的复介电常数的意义成为存在争议的复杂问题。     

High-resolution transmission electron microscopy study on bipolar resistive switching behavior in TiO2 thin films

We fabricated TiO₂ thin films the by sol–gel process. Successful I–V curves can be obtained in the Cu/TiO₂/ATO structure device in which TiO₂ thin film was calcined at 300 °C. The bipolar resistive switching behavior was observed and the ratio of R_off/R_on can be increased to 10⁴. The switching voltage changes from 4.8 to 3.5 V when the current compliance drops from 10 to 0.1 mA. We also investigated the microstructure by HRTEM technology.     

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.