(Bi,Yb)4Ti3O12薄膜退火研究

采用溶胶-凝胶旋涂法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基底上成功地沉积出(Bi,Yb)4Ti3O12[Bi3.4Ybo.6Ti3O12,BYT]铁电薄膜.系统地研究了退火温度对BYT铁电薄膜的晶体结构、表面形貌以及铁电性能(剩余极化强度)的影响.揭示了退火温度对BYT薄膜的晶体结构、表面形貌以及铁电性能有着明显的影响,给出了最佳退火温度为700℃左右.     

(Bi3.7Dy0.3)(Ti2.8V0.2)O12铁电薄膜的制备及退火影响

铁电材料在铁电存储器等领域具有良好的应用前景,受到极大的关注,其中铋层状铁电薄膜因为其良好的铁电性,得到了广泛的研究.采用溶胶-凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基底成功沉积出(Bi3.7Dy0.3)(Ti2.8V0.2)O12(BDTV)的A、B位同时掺杂的铁电薄膜,发现这种双掺能够显著改善薄膜的铁电性.研究了650～800℃不同退火温度下,BDTV铁电薄膜的铁电性能、晶体结构及表面形貌变化.通过SEM分析发现,温度为750℃时,薄膜的颗粒生长较好,薄膜的铁电性能最佳.     

Sol-Gel法制备Bi4Ti3O12薄膜及其性能研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi4Ti3O12(BTO)铁电薄膜,利用X-射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对其晶格结构和表面形貌进行了表征,制备的BTO薄膜具有单一的钙钛矿晶格结构和表面平整致密。对700℃退火的BTO薄膜进行了铁电性能和疲劳特性测试,在测试电压为6 V时,剩余极化值2Pr约为12.5μC/cm2,矫顽电场2Ec约为116.7 kV/cm;经1×109次极化反转后,剩余极化值下降了24%,对其疲劳机理进行了探讨。     

复合靶溅射Bi4Ti3O12铁电薄膜的结构和相变

采用金属与金属氧化物复合靶的射频溅射法，在Si基片上沉积制备了Bi4Ti3O12(BTO)铁电薄膜，用变温X－射线及热分析等方法研究BTO铁电薄膜的结构和相变，结果表明，在温度为350－445℃之间，薄膜经历由烧绿石相向钙钛矿相的结构相变，在670℃附近，薄膜由铁电相向顺电相转变，该相变是由于晶格畸变量b/a随温度上升连续减小，使得薄膜晶体对称性发生改变引起，在相变附近未观察到潜热的产生。     

硅基PZT铁电薄膜的制备与性能研究

用溶胶-凝胶（Sol-Gel）方法制备了硅基Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)铁电薄膜。分析了PZT铁电薄膜的表面形貌、晶化程度、界面状态等性质。基于上述分析结果提出并实现了低温退火处理制备有PT过渡层的PZT铁电薄膜的工艺流程。测试了低温制备的PZT铁电薄膜的C-V、漏电等电性能,发现在Sol-Gel法制备PZT铁电薄膜的工艺中加入PT过渡层,有助于提高PZT薄膜的品质。     

硅硼玻璃相对Bi3.15La0.75Ti3O12铁电薄膜性能的影响

采用加入硅硼玻璃相的溶胶-凝胶(Sol-Gol)技术,以无机物为原料,在低温下成功制备了Pt/Ti/SiO2/Si衬底上Bi3.15La0.75Ti3O12(BLT)铁电薄膜.XRD、AFM分析及电学性能的测i式结果表明,600～650℃退火处理的加入硅硼玻璃相BLT铁电薄膜具有单一的层状钙钛矿结构;薄膜表面平整无裂纹、致密,薄膜为多晶生长;其剩余极化强度(2Pr)为27.09 μC/cm2,矫顽场E约为53.1 kV/cm;室温下,在测试频率为1 MHz,经1.0×1011极化反转后,剩余极化值下降约10%,具有良好的抗疲劳特性;薄膜的漏电流密度低于9×10-10 A/cm2.玻璃相提高了薄膜的致密度和抗疲劳特性,降低了薄膜的漏电流密度,对剩余极化强度影响有限.     

铁电材料Bi4Ti3O12及应用

叙述了Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２材料的结构、性质和制备方法，并对Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２铁电薄膜的研究现状和应用前景作了简单分析。     

金属有机物热分解法制备铁电Bi4Ti3O12薄膜

由硝酸铋和钛酸丁酯原料出发，采用金属有机物热分解法在较低温度下（５００～６００°Ｃ）合成了赝正交晶系的铁电Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２多晶薄膜。对其结构进行了ＸＲＤ分析，对其介电、铁电和伏－安特性进行了测试分析。结果表明，晶格常数ａ和ｂ随烧结温度增高而减小，ｃ则不变；晶粒尺寸随烧结温度增高而增大。介电常数随频率增高而减小，损耗角正切随频率增高呈锅底形，在１０３～１０４Ｈｚ范围最低；介电常数随烧结温度增高而增大，是由于晶粒长大、晶界减薄引起的。介电常数和损耗角正切的典型值为１２４和０．０２。５５０°Ｃ以上烧结样品有较好的电滞回线；矫顽电场、自发极化、剩余极化均随烧结温度增加而增大；５５０°Ｃ烧结样品的典型参数值为Ｅｃ＝１２７ｋＶ／ｃｍ、Ｐｓ＝１１．１μＣ／ｃｍ２和Ｐｒ＝８．３３μＣ／ｃｍ２。薄膜样品的直流电阻率约为１０１０～１０１２Ω·ｃｍ，击穿电压约１５～２５Ｖ。     

Si基Bi4Ti3O12薄膜电滞回线及铁电性能的研究

采用溶胶-凝胶(Sol—Gel)法直接在p—Si衬底上制备生长Bi4Ti3O12铁电薄膜，研究了Ag／Bi4Ti3O12／p—si异质结电滞回线的特征及Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能。空间电荷层的存在使Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜呈不对称的电滞回线并导致薄膜的极化减弱。退火温度同时影响了薄膜的晶粒尺寸和薄膜中的载流子浓度，而这两种因素对铁电性能的影响是相反的。Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能随退火温度的变化是两种因素共同作用的结果。     

Bi3.15Nd0.85Ti3O12薄膜的ICP刻蚀及性能研究

采用溶胶-凝胶法,在Pt/Ti/SiO2/p-Si衬底上制备BNT(Bi3.15Nd0.85 Ti3 O12)薄膜,再采用ICP刻蚀工艺,对BNT薄膜进行刻蚀.当Ar∶Cl2的比例约为1∶4时,BNT薄膜的刻蚀速率达到最大.经过ICP刻蚀后,BNT薄膜的铁电性能有所下降,薄膜边缘平直、清晰,薄膜所受的拉应力先增大,后随着加入Ar比例的增大而逐渐减小.     

衬底对钛酸铋铁电薄膜生长及性能的影响

采用溶胶–凝胶工艺在Si和Pt/Ti/SiO2/Si两种衬底上制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜,研究了衬底对Bi4Ti3O12铁电薄膜生长及性能的影响。研究表明:Pt/Ti/SiO2/Si基Bi4Ti3O12薄膜的剩余极化较高但易出现焦绿石相,而Si基Bi4Ti3O12薄膜易于沿c轴取向生长,有利于改善铁电薄膜与硅衬底之间的界面特性,但8mC/cm2的剩余极化却比前者有所降低。     

掺钠钛酸铋薄膜的制备及主要性能的研究

采用金属有机溶液分解法（MOSD）在SiO2/p-Si（111）衬底上制备了Bi3．25 Na2．25 Ti3O12（BNaT）薄膜。利用X-射线衍射技术研究了薄膜的结构和结晶性，同时还研究了不同退火温度对漏电流、积累态电容、损耗因子的影响及薄膜的I-V、C-V和ε-f性能。     

MOD法制备掺钐钛酸铋铁电薄膜

利用 MOD法在电阻率为 5～ 6Ω· cm的 n- Si(10 0 )衬底采用旋转甩膜工艺制备了 Sm0 .85Bi3.1 5Ti3O1 2(SBT- 0 .85 )铁电薄膜 ,研究了薄膜的结晶性能和电学性能。结果表明 ,在 70 0°C下退火 1h得到的 Sm0 .85Bi3.1 5Ti3O1 2 薄膜具有良好的铁电、介电和绝缘性能。在± 5 V的范围内 ,电容 -电压 (C- V)曲线记忆窗口宽度为 3.6 V;在室温 10 0 0 k Hz下 ,其介电常数为 4 5 ,介电损耗为 0 .0 4 ;在 3V电压下 ,薄膜的漏电流为 3× 10 - 8A。     

Sol-Gel法制备硅基钛酸铋铁电薄膜

介绍溶胶一凝胶(Sol-Gel)法制备Bi4Ti3O12薄膜的工艺过程；对前驱体溶液进行了综合热分析，并对薄膜的性质进行了研究；成功地在p-Si衬底上制备出随机取向的Bi4Ti3O12铁电薄膜。在650℃下退火30min得到的Bi4Ti3O12薄膜的剩余极化强度Pr=12μC／cm^2，矫顽场强Ec=130kV／cm。     

金属有机分解法制备Bi3.25La0.75Ti3O12薄膜

采用金属有机分解法（MOD）在Si(100)衬底上制备了Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)薄膜。用X－射线衍射技术研究了BLT薄膜的结构和结晶性。用原子力显微镜分析了BLT薄膜的表面形貌。同时还研究了薄膜的介电和存储性能。     

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。     

用MOCVD和快速热处理工艺制备钛酸铋铁电薄膜

采用MOCVD工艺，制备非晶态Bi4Ti3O12薄膜，然后经过快速退火处理，制备高度择优取向的Bi4Ti3O12铁电薄膜，运用X射线衍射术分析薄膜材料的结构，X射线显微分析仪测量薄膜材料的组份，并通过电滞回线的测量，研究快速退火对Bi4Ti3O12薄膜结构和电性能的影响。     

钛酸铋薄膜的室温脉冲激光沉积研究

在室温下,采用脉冲激光沉积（ＰＬＤ）技术在７．６２ｃｍＰｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）衬底上制备了钛酸铋（Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２）薄膜。Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜的厚度和组分均匀性采用卢瑟福背散射（ＲＢＳ）和扩展电阻技术（ＳＲＰ）来分析、表征;采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）技术研究了薄膜的退火特性。研究发现单独用常规退火或快速退火热处理的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜中较容易出现Ｂｉ２Ｔｉ２Ｏ７杂相;而采用常规退火和快速退火相结合的方法,较好地解决了杂相出现的问题,得到相结构和结晶性完好的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜。透射电子显微镜实验和扩展电阻实验表明,室温下制备的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜具有良好的表面和界面特性。