PZT铁电薄膜结构及疲劳特性研究

铁电薄膜的电疲劳是铁电存储器等应用的主要障碍，我们用Ｓｏｌ－ｇｅｌ（溶胶－凝胶）方法制备ＰＺＴ铁电薄膜，对其结构和疲劳特性的研究表明，组分及工艺因素合影响薄膜的结构，具有玫瑰花形的ＰＺＴ薄膜内部存在较多的带电缺陷，在外电场作用下１０＾６周期后出现疲劳，改进组分配方或改进热处理工艺，使薄膜为纯钙钛矿结构，薄膜的寿命可超过１０＾１１周期。     

溅射工艺参数对PZT铁电薄膜相变过程的影响

采用射频磁控溅射工艺,在（１１１）Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ衬底上用ＰＺＴ（５３／４７）陶瓷靶制备铁电薄膜。用快速光热退火炉对原位沉积的薄膜进行ＲＴＡ处理。     

衬底对PZT铁电薄膜显微结构的影响

利用ＸＲＤ和ＳＥＭ观察了在不同衬底材料上用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备的ＰＺＴ铁电陶瓷薄膜的显微结构，发ＰＺＴ薄膜的结晶性能受衬底材料的影响极大。ＰＺＴ薄膜在金属铂片上能够很结晶。而在单晶硅片上则很难结晶，其在镀铂硅片上的结晶难易程度介于金属铂片与单晶硅片之间，在衬底上制备ＰＴ过渡层可以促进ＰＺＴ薄膜的结晶。     

衬底对PZT铁电薄膜显微结构的影响

利用ＸＲＤ和ＳＥＭ观察了在不同衬底材料上用Ｓｏ１－Ｇｅｌ法制备的ＰＺＴ铁电陶瓷薄膜的显微结构。发现ＰＺＴ薄膜的结晶性能受衬底材料的影响极大。ＰＺＴ薄膜在金属铂片上能够很好地结晶，而在单晶硅片上则很难结晶，其在镀铂硅片上的结晶难易程度介于金属铂片与单晶硅片之间。在衬底上制备ＰＴ过渡层可以促进ＰＺＴ薄膜的结晶。     

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。     

电极对PZT铁电薄膜的微观结构和电性能的影响

采用溶胶—凝胶(sol—gel)工艺分别在Pt／Ti／SiO2／Si和LNO／Si电极上制备Pb(Zr0．53，Ti0．47)O3(PZT)铁电薄膜。研究了不同电极材料对PZT铁电薄膜的微结构及电性能的影响。(100)择优取向的PZT／LNO薄膜的介电性能和铁电性能较(111)／(100)取向的PZT／Pt薄膜略有下降，但在抗疲劳特性和漏电流特性方面都有了很大提高。PZT／LNO薄膜10m次极化反转后剩余极化几乎保持未变，直至10^12次反转后，剩余极化仅下降了17％。     

用Sol—Gel法制备PZT铁电陶瓷及薄膜

用Sol-Gel法制备了Pb(Zr0.5Ti0.5)O3(PZT)铁电陶瓷与薄膜，观察了它们的结晶情况并测定了它们的电学性能。利用Sol-Gel法，可降低PZT陶瓷粉料的预烧温度约200℃，所得陶瓷致密，晶粒均匀；具有较好的介电性能。PZT陶瓷显示弥散相变特征，PZT薄膜的晶化受基底影响很大，基底晶格越完整，与PZT薄膜的晶格失配率越小，PZT薄膜的晶化就越。采用PbTiO3过渡层促进PZT薄膜在镀铂硅片上晶化。PbTiO3过渡层与PZT薄膜的串联电路，其表观电学性能与相应的PZT体材料相近。     

ZrO2复合对PLZT铁电陶瓷电致疲劳性能的改善

研究了复合ＺｒＯ２对ＰＬＺＴ铁电陶瓷性能的影响,随着ＺｒＯ２的添加,复合材料体系的铁电性能有一定的减弱,但是电致疲劳性能却得到明显的改善。断口的显微结构观察表明,随着ＺｒＯ３的添加,断口由部分沿晶断裂模式向穿晶断裂模式转化,证明了ＺｒＯ２的引入提高了晶界强度,从而改善了材料的电致疲劳特性。     

溶胶—凝胶法制备PZT薄膜晶化过程升温实验研究

用不同升温速率控制ＰＺＴ薄膜晶化过程，实验结果表明，当晶化温度在４００￣６００℃时，薄膜显然绿石相，当采用较高升温速率５０℃／ｍｉｎ时，在硅片上可缩小焦绿石相生成，提高钙钛矿相形成，从而获得取向性高的钙钛矿相ＰＺＴ薄膜。     

FRAM用铁电薄膜疲劳问题研究进展

综述了FRAM用铁电薄膜的疲劳机理，对比了钙钛矿结构铁电体与铋层类钙钛矿结构铁电体的区别，介绍了铋层奚钙钛矿结构铁电材料的优良抗疲劳性能与该类铁电材料结构的密切关系，和为提高铋层类钙钛矿结构铁电薄膜Bi4Ti3O12的抗疲劳性能所采取的掺杂改性的研究现状，并针对目前铁电薄膜制备中存在的问题提出了今后研究需着重解决的关键问题。     

铁电薄膜过渡层材料的研究进展

具有介电、铁电、压电等特性的铁电薄膜在动态随机存储器、移相器等功能器件上拥有广泛的应用前景,但其疲劳现象已成为应用的严重障碍,在衬底与铁电薄膜之间添加氧化物过渡层可以改善这种现象.综述了普通氧化物、钙钛矿型氧化物、超导氧化物等作为过渡层材料对铁电薄膜结构与性能的影响.     

铁电薄膜及其在存储器件中的应用研究现状

概述了铁电薄膜在非易失存储器中的应用研究现状,将铁电存储器与其他类型存储器进行了比较,针对铁电薄膜在存储器中的应用,探讨了铁电薄膜制备工艺与半导体工艺兼容性、极化疲劳、尺寸效应等几方面的问题,指出了当前研究的重点.     

铁电PLZT薄膜的钙钛矿型结构与性能的研究

讨论了用射频磁控溅射沉积的ＰＬＺＴ（７．５／６５／３５）陶瓷薄膜的结构和铁电性能。研究表明，在不加热的Ｐｔ／Ｔｉ／Ｓｉ衬底上沉积ＰＬＺＴ薄膜即钙钛矿型的高度取向薄膜，没有绿石相出现，同时具有很好的微观结构；增加薄膜的厚度导致ａ轴取向的增长；火处理有助于ＰＬＺＴ薄膜的钙钛矿相的增长并在薄膜中出现了蔷薇状共晶组织。这种ＰＬＺＴ薄膜的剩余极化强度、矫顽场强度分别为２２．９μ／ｃｍ＾２和６２．４ＫＶ／ｃｍ     

铅基钙钛矿型结构铁电薄膜的介电及热释电性能研究

用改进的溶胶－凝胶旋转涂履技术,在Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ基片上研制出了１－２μｍ厚,具有钙钛矿型结构的ＰｂＴｉＯ３、ＰＬＴ和ＰＺＴ铅基铁电薄膜。该类铁电薄膜具有良好的结晶特性、优异的介电和热释电性能。     

SrBi2Ta2O9铁电薄膜的结构与性能研究进展

综述了SrBi2Ta2O9的结构和性能研究进展,着重阐明化学组成、结晶取向、热处理条件、使用温度对SrBi2Ta2O9铁电性能的影响。结果表明,以Bi4Ti3O12作为过渡层,采用快速热处理法,Sr:Bi:Ta=0.8:2.2:2时,有助于提高SBT薄膜的剩余极化值,降低矫顽场强和电流漏损。     

铁电薄膜移相器研究进展

铁电薄膜移相器响应速度快、成本低、功耗和体积小,是一种模拟移相器,非常适合应用于相控阵天线特别是共形阵天线.介绍了4种主要的铁电薄膜移相器的结构、原理、性能和特点,指出分布型和全通网络型铁电薄膜移相器具有良好的发展前景,并进一步总结了国内外研究现状和存在的问题,提出了今后的研究方向.     

铁电薄膜中的电畴研究进展

铁电薄膜是一类重要的功能材料,铁电畴是其物理基础.综述了铁电薄膜中电畴的表征方法(高分辨透射电镜、扫描力显微镜、X射线衍射、拉曼光谱等)、类型(c畴和a畴、180°畴和90°畴等)、临界尺寸(单畴临界尺寸和铁电临界尺寸)等方面的研究进展,提出了研究中需要解决的一些问题.     

钛酸锶钡薄膜掺杂改性研究进展

钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)薄膜具有优良的铁电、介电性能,在可调谐微波器件、动态随机存储器、红外探测器阵列等方面具有良好的应用前景.综述了近年来BST薄膜掺杂改性研究所取得的进展,特别是对晶格掺杂和晶界掺杂进行了较详细的评述,并对目前BST薄膜掺杂研究的几个前沿问题进行了详细的讨论.