铁电存储器研究进展

铁电薄膜与半导体集成技术相结合而发展起来的铁电存储器,以其高密度、高速度、非易失性以及抗辐射性而大大优于目前任何一种半导体存储器。介绍了铁电存储器的存储原理、特点、基本存储单元、研究进展、应用及存在的问题等。     

第八届无机非金属材料专题——高性能无铅压电及新型铁电材料研讨会将在济南召开

正为了促进学科发展,充分发挥中国硅酸盐学会的学术交流优势和《硅酸盐学报》作为开展学术交流、学术争鸣重要阵地的作用,定于2016年8月14日~16日在山东省济南市举办第八届无机非金属材料专题——高性能无铅压电及新型铁电材料研讨会,研讨内容为:高性能无铅压电材料、多铁性材料及新型铁电材料及器件。一、论文征集1.征文范围(1)高性能无铅压电材料;(2)多铁性材料;(3)钙钛矿铁电薄膜;(4)高居里温度新型铁电压电材料;(5)钙钛矿薄膜等。2.投稿     

0.65BaTiO3-0.35Na0.5Bi0.5TiO3薄膜的制备及其电学性能研究

采用脉冲激光沉积法制备了0.65 BT-0.35NBT/SRO/STO异质结构薄膜.通过XRD、AFM和SEM分析了0.65BT-0.35NBT薄膜的微观结构.XRD结果表明:0.65BT-0.35NBT为钙钛矿结构,其薄膜为沿c轴择优取向生长结构.0.65BT-0.35NBT薄膜表现出优异的铁电和压电性能,剩余极化强度达到38.1 μC/cm2.0.65 BT-0.35NBT薄膜的居里温度(Tc ～ 223℃)明显高于BTO的居里温度,是一种具有优异电学性能和较高的居里温度的BTO基铁电材料.     

退火工艺对Pb(Zr_(0.55)Ti_(0.45))O_3铁电薄膜结晶取向的影响

用射频磁控溅射法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si上成功的制备了Pb(zr0.55Ti0.45)O3(PZT)铁电薄膜,通过传统退火(CFA)和快速退火(RTA)不同的退火方式,获得了(100)和(111)择优取向的铁电薄膜。对薄膜电学特性的测试表明,薄膜的织构对其电学性能有很大影响,(111)取向的薄膜与(100)取向的薄膜相比,剩余极化Pr和矫顽场Ec较大,但抗疲劳特性却较差。     

SrBi_2Ta_2O_9薄膜的制备和铁电性能研究

用一种新的低温过程制备了SrBi2Ta2O9铁电薄膜。在Sol-Gel方法中用Pt/Ti/SiO2/Si作衬底,研究了薄膜的结构和电特性。SrBi2Ta2O9薄膜在淀积Pt上电极之前和之后都要退火,第一次退火在760乇氧压下600℃时退火30分钟,在第二次退火后薄膜结晶良好。     

BaTiO3铁电薄膜在硅基片上的取向生长

采用脉冲激光沉积方法,在硅基片上先沉积MgO或CeO2缓冲层后再制备BaTiO3(BTO)铁电薄膜.通过原位反射高能电子衍射来监测MgO,CeO2缓冲层在硅基片上的生长行为.用X射线衍射测定BTO薄膜的结晶取向.并利用压电响应力显微镜观察了铁电薄膜的自发极化形成的铁电畴.结果表明:BTO薄膜在不同的缓冲层硅基片上以不同的取向生长,在织构的MgO/Si(001)基片上为(001)择优,择优程度与MgO织构品质有关,其中在双轴织构MgO缓冲层上为(001)单一取向;在CeO2(111)缓冲层上为(011)单一取向.(001)取向的BTO薄膜具有更大的面外极化,而(011)取向的BTO薄膜具有更大的面内极化.     

铁电薄膜材料的制备技术及应用

铁电薄膜材料、集成铁电器件以及与之相应的物理问题,引起物理学、材料科学与工程、微电子与光电子学等领域的科学技术人员和学者的关注。文章介绍了铁电薄膜新研究进展,对目前最常用的几种主要制备方法进行了评述,重点分析了铁电薄膜不同制备方法的优缺点。并对未来的可能进展作了简单的描述,指出了目前关于铁电薄膜研究中的一些问题,并提出一些解决问题的办法。     

Nd掺杂HfO2薄膜的分子束外延制备及铁电性

掺杂Hf O₂铁电薄膜在非易失性存储器件中的重要应用前景使其成为当前凝聚态物理与材料科学领域的一个研究热点。近年来，结果表明：La掺杂Hf O₂拥有优异的铁电性能，铁电剩余极化强度为45μC/cm²，是目前Hf O₂基薄膜材料中报道的最高值。由于Nd与La的化学性质相近，Nd掺杂同样有望增强HfO₂的铁电性，但相关研究工作却鲜有报道。使用氧化物分子束外延技术，在La_0.67Sr_0.33Mn O₃(底电极)/SrTiO₃(001)衬底上外延生长高质量Nd掺杂Hf O₂(Nd:HfO₂)薄膜。X射线衍射以及高分辨电镜表征结果均显示Nd掺杂有助于诱导Hf O₂从单斜相向正交相的转变，压电力显微镜和铁电测试仪进一步证实正交相Nd:Hf O₂具有良好的铁电性。此外，高分辨电子显微镜表征还发现Nd:Hf O_...     

铁电薄膜的微图形化研究

铁电薄膜在微电子和光电子技术中有着重要的或潜在的应用,可以制作随机存取存储器,热释电阵列探测器,铁民微电子机械系统等,在这些器件的制作过程中,铁电薄膜的微图形化是非常重要的一环,本文简要介绍了几种重要的铁电薄膜微图形化方法及有关研究结果,并比较了这些方法的优缺点。     

Nd和Mg共掺杂钛酸铋铁电薄膜的电性能研究

利用化学溶液沉积法在Pt/Ti/Si O2/Si(100)基底和700℃条件下分别制备了Nd和Mg(不同浓度)共掺杂的钛酸铋薄膜Bi3.15Nd0.85Ti(3-x)Mg2xO12(BNTM)(x=0.00,0.06,0.10和0.14),并进行了这一系列薄膜的包括微结构、介电、铁电和漏电流等特性的研究和对比。发现当Mg含量为x=0.10时,薄膜具有较高的剩余极化强度(2Pr=33.40μC/cm2)和介电常数(ε=538,频率为1k Hz),其漏电流密度为10-8A/cm2。讨论了相关的物理机制。     

溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡铁电薄膜的研究

钛酸锶钡(BST)薄膜是一类重要的铁电薄膜材料。采用溶胶-凝胶法制备了不同组分的具有钙钛矿结构的BST薄膜。利用X射线衍射技术(XRD),研究了不同退火条件下BST薄膜的结晶特性,结果表明制备的BST薄膜形成了单一的钙钛矿结构;利用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌,结果表明制备的BST薄膜光滑,平整,无明显的孔洞和裂纹,且生长良好。BST薄膜的晶粒细致,排列整齐,分布均匀,呈现球状。     

铁电薄膜的制备工艺及发展趋势

随着陶瓷材料新技术生产发展的需求,多功能的铁电薄膜材料日益引起科研人员的广泛关注,并成为近年来研究的热点。论述了铁电薄膜的发展过程、种类、性能以及应用,着重介绍了铁电薄膜的制备方法,并指出了铁电薄膜的发展趋势。     

铁电薄膜材料的研究进展

近年来，随着铁电薄膜制备技术的发展，其应用领域不断扩大。综述了近年铁电薄膜材料研究进展情况，并指出存在的问题及其发展方向。     

Microstructural Characterization of Ferroelectric Thin Films in Transverse Section

A technique has been developed for the TEM examination of ferroelectric thin films in transverse section. Some preliminary results are reported for three different thin-film/substrate systems. The microstructures of thin films of lead scandium tantalate deposited onto sapphire and MgO, and lead titanate deposited onto AIN, have been examined, with particular attention being paid to the quality of the thin-film/substrate interfaces and to the changes in the nature of the microstructures of the thin films as a function of distance from their substrates. It is demonstrated that the technique successfully produces adequate electron transparent regions for the characterization of the thin-film/substrate interface of all the samples examined and that it is possible to prepare transverse sections of ferroelectric thin films routinely.     

铁电薄膜材料的研究进展

近年来，随着铁电薄膜制备技术的发展，其应用领域不断扩大。本文综述近年来铁电薄膜材料研究进展情况，并指出存在的问题及其发展方向。     

A low temperature preparation of Sr0.7Bi2 x.Ta2O9 thin films on SiO2/Si by pulsed laser deposition for application of metal-ferroelectric-insulator-semiconductor structure

Preferentially (105)-oriented Sr_0.7B1_2.8Ta₂O₉ thin films on SiO₂/n-Si(100) have been prepared by Pulsed Laser Deposition (PLD) at low temperature as low as 350°C, which is the lowest process temperature for growing Sr_xBi_yTa₂O₉(SBTO) ferroelectric thin films. Insulating properties of the SBTO film have been improved by lowering the process temperature or by increasing Sr/Bi atomic ratio from 0.7/2.8 to 0.7/2.0. After applying the low leakage SBTO films to Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor diode structures, it is finally observed that their C-V curves have counterclockwise dielectric hysteresis that indicates the films' ferroelectric hysteresis sufficiently control the Si surface potential. A low temperature process in preparing ferroelectric thin film and Sr-deficient and Bi-excess SBTO thin film by PLD method are very effective and promising for realizing an excellent MFIS FET structure.     

Effects of Excess Bismuth Content in Precursor Solutions on Ferroelectric Properties of BiFeO3 Thin Films Prepared by a Chemical Solution Deposition

Cr-substituted BiFeO₃ (BFCr) thin films prepared from precursor solutions with stoichiometric composition and various excess Bi contents ranged from 5 to 20 mol% were fabricated on Pt/TiO₂/SiO₂/Si(100) substrates by a chemical solution deposition method, and the effects of excess Bi content in precursor solutions on the ferroelectric properties of the as-deposited BFCr thin films were studied. It was found that the BFCr thin film prepared from precursor solution with excess Bi content of 5 mol% exhibited the best dielectric constant-frequency and polarization-electric field characteristics. In detail, its dielectric constant is 158 at frequency of 100 kHz and remnant polarization (P_r) value is 49 μ C/cm² at electric field of 600 kV/cm.     

迅速发展的计算机存储铁电薄膜记忆材料

综述了迅速发展的计算机用新型氧化铋系层状铁电薄膜记忆材料的晶体结构、极化特点、应用原理以及它与传统PZT类材料相比的优越性。概述了此类薄膜的制备方法，分析了该类薄膜目前尚存在的问题并展望了未来发展的趋势。