铁电存储场效应晶体管I-V特性的物理机制模拟

文章讨论的模型主要描述了铁电存储场效应晶体管（FEMFET）的I-V特性。从理论结果可反映出几何尺寸效应和材料参数对晶体管电特性的影响。传统的阈值电压的概念巳不再适用，由于铁电层反偏偶极子的开关作用，自发极化的增加对存储器的工作状态产生很小的影响。该模型可用于设计和工艺参数的优化，并由直观原型的方法得到了验证。     

铁电薄膜材料生长及特性

当今高度信息化社会对光电子器件提出了小型、高速、大容量、高集成、多功能等诸多要求.铁电薄膜(ferroelectricthin films)材料具有优良的铁电、压电、热释电、电光、声光、高介电常数和非线性光学光折变等效应,可以单独利用上述效应制作不同的功能器件,也可以综合利用多个效应制作多功能新型光电子器件,广泛地应用于存储器、传感器、光集成、光波导、热释电探测和微机械等领域.薄膜制备技术和半导体集成技术的快速发展,使铁电薄膜材料与半导体材料的集成成为可能,也对铁电薄膜材料的制备技术提出了更高的要求.     

铁电薄膜和铁电场效应存储器研究

简述了铁电场效应管ＦＦＥＴ工作原理；说明了器件对薄膜和结构的要求；指出了铁电薄膜的电滞回线及金属铁电半导体结构的Ｃ－Ｖ特性。     

镧钛酸铅铁电薄膜的性能与热处理工艺的关系

比较了快速热处理、传统热处理、快速与传统结合热处理镧钛酸铅铁电薄膜的微观形貌、介电、铁电性能、Ｉ－Ｖ以及Ｃ－Ｖ特性。讨论了不同热处理工艺的特点。研究表明，快速与传统结合热处理薄膜具有较大的晶粒尺寸和较大的剩余极化强度，Ｉ－Ｖ特性偏离欧姆定律，具有压敏电阻特性，Ｃ－Ｖ曲线具有较尖锐的非线性峰。     

铁电薄膜材料及其制备技术的发展

综述了铁电薄膜材料及铁电薄膜制备技术的发展概况。阐述了几种典型铁电薄膜材料及主要制备技术的特点。     

铁电薄膜与器件的电特性及辐射效应

本文详细讨论了铁电电容和器件的电极化特性的研究方法及其电极化特性的辐照效应。     

YMnO_3薄膜的铁电性能及其应用

对金属 -铁电体 -半导体场效应晶体管器件而言 ,具有六方晶系结构的稀土锰酸盐 ( Re Mn O3)是性能优良的薄膜材料 ,它们的介电常数低 ,仅仅只有单一的极化轴 ,没有挥发性的元素 Pb、Bi等。本文作者对 Re Mn O3材料的结构特征、制备方法及其铁电性能等进行了介绍 ,并指出存在的困难及其发展方向。     

X 波段铁电薄膜移相器设计

本文基于传输线周期性加载可变电容理论,设计了一种X 波段的铁电薄膜移相器。测试结果表明,随着偏压的增加,移相度增大、插损减小。在32 伏的直流偏压下,X 波段最大移相度为140°,最大插损为10dB,回波损耗优于-10dB。     

溶胶一凝胶工艺对PZT铁电薄膜结构的影响

本文阐述了用溶胶一凝胶法制备锆钛酸铅（ＰＺＴ）铁电薄膜的工艺参数对薄膜结构的影响。实验表明，采用合适的工艺参数能制备出具有钙钛矿型结构的ＰＺＴ铁电薄膜。     

铁电场效应晶体管

介绍了铁电场效应晶体管 (FFET)的基本结构、存储机制、制作方法 ,综述其结构设计的改进、铁电薄膜在 FFET中应用的进展情况 ,探讨围绕铁电薄膜材料、过渡层、结构设计、不同成膜方法及工艺对 FFET存储特性的影响 ,对 FFET的研究现状和存在的一些问题进行评述     

PZT铁电薄膜的反应离子刻蚀研究

介绍了一种刻蚀效果良好的PZT铁电薄膜反应离子刻蚀方法.利用深反应离子刻蚀设备研究了反应离子刻蚀中刻蚀气氛、刻蚀功率及刻蚀气体流量等因素对PZT薄膜刻蚀效果的影响.实验结果表明,刻蚀气体采用SF6、刻蚀功率为250 W、SF6/Ar总流量为25 cm3/min(其中SF6:Ar为20:5)时刻蚀效果最优.利用优化后的工艺条件制作出可用于铁电存储器的铁电电容并测试其电学特性,得到了较理想的电滞回线和漏电流.     

Ferroelastic Strain Induced Antiferroelectric‐Ferroelectric Phase Transformation in Multilayer Thin Film Structures

Coupling effects among mechanical, electrical and magnetic parameters in thin film structures including ferroic thin films provide exciting opportunity for creating device functionalities. For thin films deposited on a substrate, their mechanical stress and microstructure are usually determined by the composition and processing of the films and the lattice and thermal mismatch with the substrate. Here it is found that the stress and structure of an antiferroelectric (Pb_0.97,La_0.02)(Zr_0.90,Sn_0.05,Ti_0.05)O₃ (PLZST) thin film are changed completely by a ferroelastic strain in a magnetic shape memory (MSM) alloy Ni‐Mn‐Ga (NMG) thin film on the top of the PLZST, despite the existence of the substrate constraint. The ferroelastic strain in the NMG film results in antiferroelectric (AFE) to ferroelectric (FE) phase transformation in the PLZST layer underneath. This finding indicates a different strategy to modulate the structure and function for multilayer thin films and to create unprecedented devices with ferroic thin films.     

压电和铁电薄膜及其应用的发展趋势

本文讨论了压电和铁电薄膜材料及其在固体器件中应用的发展趋势。薄膜生长技术的进展,为压电和铁电薄膜集成固体器件在各个领域的应用开辟了广阔的前景。ZnO和AIN薄膜将广泛地用于SAW和BAW器件。特别是成功地制作了薄膜体声波谐振器和高次谐波体波谐振器。以PbTiO_3为基的PZT和PLZT固溶体外延薄膜将应用于热电探测器和SAW器件。在实现了对多层薄膜的界面结构及其特性的成功控制之后,铁电薄膜将在铁电存储和集成光学领域发挥重要作用。     

铁电薄膜电滞回线测量的快速数值补偿方法研究

测量铁电薄膜电滞回线必须补偿漏电阻和线性电容的影响.本文采用Sawyer-Tower改进电路,分析了在正弦激励电场下漏电阻和线性电容对自发极化的影响,指出二者分别关于饱和极化点奇对称和偶对称;利用正峰值饱和极化点及其前后相邻两点共3对激励电压和极化电压,推导出漏电阻和线性电容计算公式,进而可实现电滞回线快速数值补偿.本算法漏电阻和线性电容的计算时间仅为二分法用时的2%.     

BST薄膜的膜厚与铁电性能关系研究

采用射频磁控溅射法制备了Ba.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜,研究了不同膜厚的BST薄膜的介电偏压特性曲线和电滞回线。结果表明,当膜厚从250nm增加到650nm时,BST薄膜的εr、εr的电压变化率和最大极化强度分别从195,9%,4.7×10–6C/cm2逐渐增加到1543,19%,30×10–6C/cm2,而矫顽场强随膜厚的变化较复杂。进一步分析发现,膜厚通过影响矫顽场强和最大极化强度进而影响铁电薄膜的电压非线性。     

CPW在铁电薄膜介电常数测量中的结构优化

共面波导线(CPW)被广泛用于测量铁电薄膜的复介电常数。共面波导电路通常被制作在沉淀了薄膜的铝制基片上,该文分析了薄膜的复介电常数与共面波导(CPW)的尺寸与谐振频率、品质因数之间的关系。由于铁电薄膜通常是中低损耗材料,并且厚度很薄,所以周边环境对介电常数的测量结果准确度有较大的影响。为了获得更高的测试灵敏度的同时获得更高的准确度,该文对共面波导谐振器(CPW)在不同尺寸条件下,谐振频率的改变,品质因数的变化和高次模抑制进行了分析,结果显示最优结构尺寸是共面波导的缝隙宽度(g)等于共面波导的厚度(h),同时,缝隙的宽度(g)不能超过共面波导微带线宽度的两倍(2s)。