铁电存储器中Pb(Zr,Ti)O_3集成铁电电容的制备

在铁电不挥发存储器 (FERAM)技术中 ,集成铁电电容的制备是关键工艺之一。文中提出一种制备集成铁电电容的改进工艺 :采用 lift-off技术在衬底样品表面淀积铁电电容 Pt/Ti下电极 ,然后用 Sol-Gel方法制备 PZT薄膜。在 PZT薄膜未析晶前 ,先将它加工成电容图形 ,再高温退火成为 PZT铁电薄膜。最后完成铁电电容 Pt上电极。与传统工艺相比 ,改进后的工艺能保持 PZT铁电薄膜与金属上电极之间良好的接触界面。测试结果表明 ,工艺条件的变动不会影响 PZT铁电薄膜的成膜和结构 ,从而可得到性能优良的铁电电容。     

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     

Bi4Ti3O12栅Si基铁电场效应晶体管特性研究

采用溶胶 -凝胶工艺制备了 Si基 Ag/Bi4 Ti3O1 2 栅铁电场效应晶体管。研究了 Bi4 Ti3O1 2 铁电薄膜厚度、栅宽 /长比等器件结构参数对性能的影响。研究表明 :铁电场效应晶体管的阈值电压、击穿场强和剩余极化等并不随 Bi4 Ti3O1 2 薄膜厚度的增加而线性变化 ,跨导和漏 -源电流在不同的栅宽 /长比范围变化趋势不同 ,当Bi4 Ti3O1 2 厚度为 2 0 0～ 40 0 nm、Wg/Lg 取 1～ 2时 ,器件可获得较好的综合性能 ,不同栅压变化过程的 Isd-Vsd特性曲线并不重合 ,表明该器件具有源于铁电薄膜极化的场效应特性。     

用溶胶—凝胶法制备[（Pb,La）（Zr,Ti）O3]铁电薄膜

利用溶胶－凝胶法制备了［Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］铁电薄膜。利用ＤＴＡ－ＴＧ，ＸＲＤ和ＳＥＭ研究了［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］凝胶的分解、晶化过程［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］薄膜的显微形貌。为了获得致密无龟裂的［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］薄膜，应使用具有适当粘度的前体溶胶，这是通过控制其浓度和水解度来获得的。     

PZT铁电场效应晶体管电学性能

采用磁控溅射法制备了(111)向择优的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)铁电薄膜,并结合半导体集成技术制备了金属/铁电/金属/多晶硅/绝缘层/Si衬底(MFMIS)结构的n沟道铁电场效应晶体管.研究了铁电场效应晶体管的C-V特性、I-V特性以及写入速度.顺时针的C-V滞回曲线和逆时针的Id-Vg滞回曲线表明,n沟道PZT铁电场效应晶体管具有极化存储性能和明显的栅极化调制效应,并且在-5V到+5V的Vg电压下从C-V和Id-Vg滞回曲线中都得到了2V的存储窗口.     

PZT铁电场效应晶体管电学性能

采用磁控溅射法制备了(111)向择优的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)铁电薄膜,并结合半导体集成技术制备了金属/铁电/金属/多晶硅/绝缘层/Si衬底(MFMIS)结构的n沟道铁电场效应晶体管.研究了铁电场效应晶体管的C-V特性、I-V特性以及写入速度.顺时针的C-V滞回曲线和逆时针的Id-Vg滞回曲线表明,n沟道PZT铁电场效应晶体管具有极化存储性能和明显的栅极化调制效应,并且在-5V到 5V的Vg电压下从C-V和Id-Vg滞回曲线中都得到了2V的存储窗口.     

铁电负电容场效应晶体管器件的研究

铁电负电容场效应晶体管作为一种新型半导体器件,利用铁电材料的负电容效应可使晶体管的亚阈值摆幅突破理论极限值60 mV/dec,是未来低功耗晶体管领域最具有前途的器件之一。该文研究并建立了铁电负电容场效应晶体管的器件模型,采用Matlab软件对负电容场效应晶体管的器件特性进行了研究分析,获得了亚阈值摆幅为33.917 6 mV/dec的负电容场效应晶体管的器件结构,探究了铁电层厚度、等效栅氧化层厚度及不同铁电材料对负电容场效应晶体管亚阈值摆幅的影响。     

Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3铁电陶瓷烧结工艺及性能研究

采用固态反应方法制备了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 铁电陶瓷靶材。利用TG-DTA分析了PbO、ZrO2和TiO2粉末混合物的分解、化合反应,通过XRD研究了烧结工艺对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 铁电陶瓷的晶相结构的影响。研究表明,采用870℃预烧、1 200℃终烧、分别保温2 h和4 h的烧结工艺,Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 铁电陶瓷纯度高 ,致密性好、晶粒均匀,且具有良好的介电与铁电性能。     

电纺硼掺杂氧化铟场效应晶体管的研究

采用静电纺丝方法制备了基于不同掺杂浓度的铟硼氧纳米纤维(IBx O)为沟道层的场效应晶体管(FET).研究分析了B掺杂对氧化铟纳米纤维的表面形貌、结晶特性以及场效应晶体管电学性能的影响.实验结果发现,相比于纯的氧化铟场效应晶体管,IBx O-FETs表现出更低的关态电流和正向移动的开启电压,表明掺杂剂硼的引入能够有效抑...     

Bi_(3.5)Yb_(0.5)Ti_3O_(12)铁电薄膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基片上淀积了Bi3.5Yb0.5Ti3O12(BYT)铁电薄膜,研究了在不同退火温度下形成的BYT薄膜的微观结构以及铁电性能方面的区别。结果发现,在610,660,710和760℃不同温度下退火的BYT薄膜的结晶度不同,退火温度越高的BYT薄膜,其结晶度越高。并且发现,BYT薄膜的剩余极化值(2Pr)在710℃以下随退火温度增高而增大,在710℃达到最大;在外加400kV/cm电场时2Pr为36.7μC/cm2,然后随退火温度上升又有所下降。     

MOCVD制备PbTiO3铁电薄膜的研究

由于在动态随机存储器、传感器和探测器等器件中的应用，使铁电薄膜的备成为研究热点。本文报道了利用低压ＭＯＣＶＤ工艺分别在（００１）取向ＳｒＴｉＯ３和重掺杂硅单上制备ＰｂＴｉＯ３电薄膜的工作。通过Ｘ射线衍射、ＡＦＭ和Ｒａｍａｎ光谱对薄膜的微结构进行分析，在ＳｒＢｉＯ３衬底上获得了单畴多畴等几各 态，从实际上证实了铁电薄膜中的形成莫厚度有关；得到了铁电薄膜令痊面台阶生长的实验证据，对薄膜的晶格畸变，晶格     

（Pb,La）TiO3铁电薄膜的制备及热释电性能研究

讨论了ＰＬＴ１５铁电薄膜的溶胶－凝胶制备技术,及ＰＬＴ薄膜的结构和电性能研究。结果表明,在Ｓｉ基片上成功地生长出钙钛矿型结构多晶铁电薄膜,在（１１１）Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ上外延生长出（１１１）ＰＬＴ１５铁电薄膜。溶胶－凝胶制备的ＰＬＴ１５铁电薄膜具有优良的热释电性能,其热释电系数ｐ为５．２５×１０－８Ｃｃｍ－２Ｋ－１,电压响应率优值ＦＶ达到０．７８×１０－１０Ｃｃｍ／Ｊ,探测率优值Ｆｍ为１．１３×１０－８Ｃｃｍ／Ｊ,适于制备热释电红外探测器     

YMnO3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（ＲｅＭｎＯ３）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ＲｅＭｎＯ３材料的结构特性、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。     

La^3＋掺杂Pb（Zr,Ti,Sn）O3反铁电陶瓷的研究

从反铁电材料的储能特性出发，着重介绍了一类适合制作储能电容器的Ｌａ＾３＋掺杂Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｎ）Ｏ３反铁电陶瓷材料。通过电滞回线和直流偏压特性的测试，研究了反铁电陶瓷的电场强迫反铁电－铁电相变。结果表明：Ｌａ＾３＋掺杂Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｎ）Ｏ３反铁电瓷料可用于制作高压、高储能密度、长工作寿命的储能电容器。     

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。     

铁电场效应晶体管的建模与模拟

得到了一个铁电场效应晶体管(MFIS结构)的新的模型,并对该模型进行了电特性分析。从理论上得到了铁电极化和电场强度关系的新的表达式。基于Pao和Sah双积分且考虑了铁电材料的非饱和极化得到漏极电流的精确模拟,并给出了器件模拟结果。通过对器件的模拟,最后总结了一些提高铁电场效应晶体管性能的规律。     

SOI铁电负电容晶体管亚阈值特性研究

随着微电子技术进入纳米领域,功耗成为制约技术发展的主要因素,因此,低功耗器件成为半导体器件领域的研究热点。负电容场效应晶体管基于铁电材料的负电容效应可有效地降低器件的亚阈值摆幅,从而降低器件的功耗。该文设计了一种基于绝缘体上硅(SOI)结构的铁电负电容场效应晶体管,利用TCAD Sentaurus仿真工具对负电容晶体管进行仿真研究,得到了亚阈值摆幅为30.931 mV/dec的负电容场效应晶体管的器件结构和参数。最后仿真研究了铁电层厚度、等效栅氧化层厚度对负电容场效应晶体管亚阈值特性的影响。     

溶胶–凝胶法制备 Pb(Zrx, Ti1–x)O3 薄膜研究进展

Pb(Zrx, Ti1-x) (PZT)铁电薄膜因具有优良的铁电性、压电性、热释电性和声光性能而受到广泛关注,其电、光性能与其制备过程密切相关。简要介绍了 PZT 薄膜制备工艺流程,系统地从前驱体溶液、摩尔比 r(Zr:Ti)、热处理工艺、电极材料以及掺杂改性等五个方面概述了 sol-gel 法制备 PZT 薄膜的研究进展,并指出了目前 sol-gel 法制备 PZT 铁电薄膜研究中存在的一些问题以及未来的研究方向。