铁电薄膜与集成铁电学

评述了铁电薄膜制备技术的发展现状及存在的问题，简介了铁电存储器、铁电薄膜红外探测器、光波导、微驱动器等集成铁电学器件的研制及对材料、工艺的要求，提出了集成铁电学发展中有待研究的一些问题。     

PbZrO3晶体反铁电相至电场感应铁电相相变的研究

仔细研究了电场感应PbZrO3铁电相的晶体结构。在PbZrO3处于反铁电相时，各离子位移方向与极轴垂直。在外电场感应下，Pb离子沿极轴方向有相同方向0．17A的位移，从而使晶体呈现铁电相特征，发生反铁电-铁电相变。此铁电相称之为电场感应铁电相（EFI，Electric—Field—Induced）。通过结构对称性分析，确定EFI铁电相的对称性是C2mm（G2v），用极矢量Ps作为序参量来描述相变时对称性的变化是合适的。     

铁电薄膜电疲劳研究进展

铁电薄膜在交变电场下发生电疲劳现象是影响其商业应用的主要障碍，也是目前国内外研究的热点。本文从铁电薄膜电疲劳的影响因素、疲劳机理和消除疲劳的措施出发综述了近年来国内外在铁电薄膜电疲劳研究方面取得的进展。     

垂直铁电反铁电相界的PSZT陶瓷材料的相变研究

利用 Goldschmidt 因子计算具有垂直铁电(F)反铁电(AF)相界的 PSZT 三元系材料,并由实验证实。透射电镜观察到 F、AF 两相在同一晶粒内共存。用电滞回线、热释电、介电等方法测试了该相界附近材料的宏观电性能,研究了它们在外电场和静压力下的诱导相变行为及变化规律。     

大面积铁电薄膜的MOCVD制备及铁电存储器的研制

铁电薄膜材料具有优良的铁电、压电、热释电、电光及非线性光学等特性,特别与大规模集成电路相集成,研制各种集成铁电学器件,使得铁电薄膜材料越来越引人注目。已研制的器件有铁电存储器、热释电探测器、光波导、光调制器和微驱动器等,可广泛应用于微电子学、光电子学、集成光学、微机械学等领域。其中铁电存储器最具产业化前景。铁电存贮器具有下列突出的优点:(1)不挥发,断电后永久保存信息;(2)数据存取速度快,比EEPROM快4～5个数量级;(3)可重写次数达10~(10),比EEPROM     

非晶态氧化钨薄膜的电致色效应

我们用透明导电玻璃/非晶态氧化钨/液体电解质/透明导电玻璃多层结构研究了热蒸发非晶态氧化钨(α-WO_(?))膜的电致色效应。测量了0.4～2.5μm 波长范围内的透射和反射光谱,观察到在0.8～1.1μm 间有一个吸收峰,它随着直流偏压的增加而向可见光区漂移,从而使青色逐渐加深。我们对两种液体电解质 LiClO_4+P.C.及 LiF+P.C.进行了比较,测量了光密度变化(ΔO.D.)与电压和时间的关系。当用 LiClO_4+P.C.或 LiF+P.C.作为电解质时,发色的阈值电压 V_(?)分别为2.3V 及3.7V,响应时间 t 分别小于2s 及5s。根据实测的光学数据,按 Smakula 方程计算了中等及深度发色的α-WO_(?)膜的色心密度,分别为 N(?)5.8×10~(21)及1.7×10~(22)cm~(-3)。     

铁电薄膜电滞回线测量研究

在总结铁电材料测量理论基础上，运用相量的概念从理论上导出了铁电薄膜的线性感应电容和漏导对测量电滞回线所产生的影响。根据铁电薄膜的特性与实测结果分析了电极和测试信号的频率对测量的影响，提出了在测试过程中对铁电薄膜制备微电极和适当提高测试信号频率的优越性。     

低温制备Pb(Zr0.52Ti0.48)O3铁电薄膜及其性能研究

采用脉冲激光沉积技术（PLD）在（100）p-Si衬底上,低温淀积、快速退火成功地制备了具有完全钙钛矿结构的多晶PZT铁电薄膜,所制备的PZT铁电薄膜致密、均匀,表现出良好的介电和铁电性能,其介电常数和介电损耗100kHz下分别为320和0.08,剩余极化Pr和矫顽场Ec分别为14μC/cm^2和58kV/cm,＋5V电压下漏电流密度低于10^-7A/cm^2。10^7次极化反转后剩余极化仅下降10％,具有较好的疲劳特性。     

铁电薄膜研究的一些新动向

从Ｙ１铁电薄膜材料、外延铁电薄膜、介电超晶格、铁电薄膜的制备工艺及原位检测几个方面介绍了铁电薄膜研究的一些新动向。     

铁电薄膜研究中的几个重要问题

近十多年来，铁电薄膜及集成铁电器件一直是材料科学工作者和电介质物理工作者关注和研究的热点之一。要使集成铁电器件得到更广泛的应用，还应针对铁电薄膜本身和铁电薄膜异质结构开展更深入的研究。本文针对铁电薄膜的疲劳、老化和电压漂移、电阻等特性退变，以及薄膜异质结构的表面和界面等问题，结合作者的研究工作。进行比较概括的分析，并提出一些解决问题的方法。     

热处理温度对铁电薄膜底电极Pt和Pt／Ti物相与形貌的影响

随着热处理温度上升，在ＳｉＯ２／Ｓｉ衬底上溅射的Ｐｔ、Ｐｔ／Ｔｉ电极中，构成Ｐｔ薄膜的晶粒由小变大，由分布均匀到晶粒局部聚集，最后分离成小岛。Ｔｉ层可提高Ｐｔ薄膜与基片间的粘附性和高温下的稳定性。快速热处理可提高Ｐｔ薄膜在高温下的连续性。并研究了Ｐｔ薄膜对ＰＬＴ铁电薄膜的成品率和分散性的影响。     

PZT纳米晶薄膜的Sol—Gel法制备及铁电性质

采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法，以Ｚｒ的硝酸盐替代醇盐，引入ＰｂＴｉＯ３过渡层的方法成功的制备了纳米晶铁电薄膜。并进行了差热、热重、结构、组分、铁电性能的测定、分析。     

（Pb1-x Srx）TiO3铁电薄膜电滞回线的测试分析

采用磁控溅射法制备了PST薄膜,讨论了其制备工艺并着重对其电滞回线进行了测试分析.从测试结果来看,其饱和极化强度Ps典型值为19.0μC/cm2,剩余极化强度为6.6μC/cm2,矫顽场强为16 kV/cm,热释电系数为10-4量级.表明所制备的PST薄膜具有较好的铁电性能.     

由过量Pb引起的PLT铁电薄膜钉扎现象

采用金属有机热分解法制备了Ｐｂ过量的ＰＬＴ铁电薄膜，电子探针和Ａｕｇｅｒ电子能谱分析证实了薄膜中及薄膜与底电极界面上存在过量Ｐｂ引起成份偏析，导致缺陷能级上的陷阱电荷，在退极化场的作用下，陷阱电荷可聚集在畴壁钉扎电畴，造成电滞回线和Ｃ－Ｖ曲线异常。     

化学汽相沉积金刚石薄膜的生长

利用热丝化学汽相沉积法生长出优异的金刚石薄膜，研究表明，金刚石的成核依赖于沉积点的尖锐度，薄膜的生长包括晶粒长大和薄膜上的二次成核及其生长，可用分层生长来描述，金刚石晶粒的生长由外延生长和二次成核及其生长组成。也是分层进行的，结果导致了金刚石晶体和薄膜的层状结构。     

PZT—NiTi铁电—铁弹多层膜的制备及表征

用溶胶－凝胶法制备了ＰＺＴ压电薄膜,研制了Ａｕ／ＰＺＴ／ＰＴ／ＴｉＯ２／ＮｉＴｉ／Ｓｉ（１００）多层膜结构,用ＸＲＤ,ＡＦＭ,ＴＥＭ－ＥＤＸ和ＳＡＤ技术考察了薄膜的表面形貌,相结构演化,以及面的元素分布特性。结果表明：ＰＺＴ膜与ＮｉＴｉ合金膜的结合良好,稳定;ＰＴ层的引入,使无定型ＰＺＴ薄膜在５５０℃退火后,转变为钙钛矿结构,降低了晶化温度,并有效地抑制焦碌石相的形成;ＮｉＴｉ薄膜结晶良好;ＴｉＯ     

钛酸钡铁电薄膜的常压MOCVD制备及其物理性质的研究

本文报道了用常压金属有机化学气相沉积（ＡＰＭＯＣＶＤ）法在Ｓｉ衬底上制备高质量的钛酸钡铁电薄膜，钡的β－二酮螯合物（Ｂａ（ＤＰＭ）２）和异丙氧基钛（ＴＩＰ）作为金属有机源，在衬底温度为７００℃时，在Ｓｉ（１００），薄膜具有完全的（００１）取向，其介电常数（ε）为１０７。研究了衬底温度与薄膜的结晶性和取向性的关系；讨论了半导体衬底对酸钡铁电薄膜物理性质的影响，得到了薄膜的剩余自发极化强度（Ｐｒ）为２     

磁控溅射防锈MoS2薄膜沉积工艺研究

介绍了磁控溅射制备防锈MoS2薄膜的沉积工艺,同时对影响膜层性能的几个因素进行了初步的探讨,并且制备了防锈性能优良的MoS2薄膜样品。     

非晶ZrO2-SiO2系薄膜及微细图形的制备

采用溶胶－凝胶与化学修饰相结合的方法制备了ZrO2-SiO2系薄膜，研究了这种凝胶薄膜的FT－IR光谱特性及随紫外线照射时的变化，发现在1600－1400cm^-1之间有一些与含锆螯合物相关的峰，这些峰值随紫外线照射而减弱，表明这些螯合物发生分解，伴随着螯合物的分解，薄膜的乙醇中的溶解能力也发生变化，利用这特性，紫外光通过掩膜照射凝胶薄膜，用有机溶剂溶洗后，获得凝胶薄膜的微细图形，再进行热处理，消除薄膜中的有机物就可得到非晶质ZrO2-SiO2系薄膜的微细图形。     

ZAO薄膜的研究现状及发展趋势

针对目前ITO膜In、Sn等材料自然储量少、制备工艺复杂、有毒、稳定性差的缺点,提出了代替ITO膜的ZAO薄膜.从该膜的基本性能入手介绍了它的优点,国内外研究及发展现状.