溅射沉积功率对PZT薄膜的组分、结构和性能的影响

用射频(RF)溅射法在镀LaNiO3(LNO)底电极的Si片上沉积PbZr0.52 Ti0.48 O3(PZT)铁电薄膜，沉积过程中基底温度为370℃，然后在大气环境中对沉积的PZT薄膜样品进行快速热退火处理(650℃，5min)．用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测量其组分，X射线衍射(XRD)分析PZT薄膜的结晶结构和取向，扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜的表面形貌和微结果，RT66A标准铁电综合测试系统分析Pt／PZT／LNO电容器的铁电与介电特性，结果表明，PZT薄膜的组分、结构和性能都与溅射沉积功率有关．     

硅基铁电薄膜的制备与电性能研究

用溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）方法制备了有ＰｂＴｉＯ３（ＰＴ）过渡层的硅基Ｐｂ（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３（ＰＺＴ）铁电薄膜，顶电极和底电极分别为溅射的金属钛铂层和低阻硅。在低温退火条件下得到了晶化很完善的铁电薄膜，测试结果表明有ＰＴ过渡层的铁电薄膜具有良好的铁电和介电性能。     

磁控溅射法制备PZFNT铁电薄膜的实验研究

采用RF磁控溅射法在12．7cm的PZT／Pt／Ti／SiO2／Si基片上制备了PZFNT薄膜，后处理采用快速退火工艺，对不同退火温度的薄膜进行了分析。实验结果表明，采用PZT缓冲层对PZFNT薄膜的性能有显著的影响，可明显降低PZFNT薄膜的晶化温度，提高其介电和铁电性能。在优化工艺条件下，可获得介电常数和损耗分别为1328和3.1％，剩余极化和矫顽场分别为29．8℃／cm^2和46kV／cm的铁电薄膜，该薄膜可望在铁电存储器和热释电红外探测器中得到应用。     

多离子束反应溅射室温沉积PbTiO3薄膜的结晶性能

为了将铁电薄腊民半导体器件集成，发展了铁电薄膜制备技术。快速退火（ＲＴＰ）由于可以降低铁电薄膜的制备温度、改善铁电薄膜与半导体器件瘘容性质，因而倍受人们的关注。用多了子束反应共溅射装置在室温下制备了ＰｂＴｉＯ３薄膜，样品经ＲＴＰ装置作退火处理，发现ＰｂＴｉＯ３薄膜可以在多晶或非晶层上生长，经ＲＴＰ处理的ＰｂＴＩＯ３薄膜呈现「１１０」和「１００」择优取向。     

镧钛酸铅铁电薄膜成膜机理探讨

采用快速热处理和传统热处理工艺对金属有机物热分解法制备的镧钛酸铅（ＰＬＴ）铁电薄膜进行了热处理，用扫描电镜对不同热处理工艺和不同厚度的ＰＬＴ薄膜的形貌进行了分析。结果表明，快速热处理工艺有利于活性高，较薄膜层的结晶和致密化反应；ＰＬＴ薄膜在传统和快速热处理过程中的形成过程与蒸发和溅射薄膜的核生长型薄膜的形成过程相似，薄膜的形成经历了岛状－网状－连续的过程，即随层数的增加，薄膜逐渐从不连续转变为连续，而热处理工艺只影响形成连续薄膜的厚度。     

溅射时间对氧化钒薄膜性能的影响

采用直流磁控溅射法在普通玻璃上制备了氧化钒薄膜,并对薄膜采取了450 ℃真空退火处理,分别测量了退火前后薄膜XRD图谱及电阻,比较了不同溅射时间（120 min、100 min、60 min）对薄膜性能的影响。结果表明,溅射时间增长,薄膜的结晶度也增强,经过退火处理,薄膜的电阻明显减小,且溅射时间越长,薄膜的阻值越小,3块薄膜的电阻分别达到16.0 MΩ、65.0 MΩ、71.5 MΩ,其随温度变化的幅度也越小。     

BST铁电薄膜的制备及介电性能研究

通过射频磁控溅射法,采用高温溅射、低温溅射高温退火两种不同的工艺制备了钛酸锶钡(BST)薄膜。分析两种不同的工艺对BST薄膜的结构、微观形貌及介电性能的影响。采用X线衍射(XRD)分析了样品的微观结构。采用扫描电镜(SEM)和台阶仪分别测试了样品的微观形貌和表面轮廓。通过能谱分析(EDS)得到了薄膜均一性的情况。最后通过电容-电压(C-V)曲线测试得到BST薄膜的介电常数偏压特性。结果表明,与低温溅射高温退火工艺制备的BST薄膜相比,高温溅射制备的BST薄膜结晶度好,致密性高,表面光滑,薄膜成分分布较均一。因此,采用高温溅射得到的BST薄膜性能较好。在频率300 kHz时,采用高温溅射制备的BST薄膜介电常数为127.5～82.0,可调谐率为23.86%～27.9%。     

Sb2Te3热电薄膜磁控溅射制备工艺

Sb2Te3基半导体合金是目前性能较好的热电半导体材料.将材料低维化处理可以获得较块状材料更大的热电优值.通过磁控溅射工艺制备低维Sb2Te3薄膜,并通过AFM、XRD和XPS测试方法对薄膜的成分、薄膜表面以及原子偏析进行表征.通过退火工艺去除薄膜应力,观察退火工艺前后薄膜表面形貌的变化以及退火温度对薄膜表面质量的影响.试验结果表明通过磁控溅射工艺所制备出的Sb2Te3薄膜为非晶态,随着溅射功率增大,薄膜的表面粗糙度增大.退火可使薄膜变为晶态,但是表面粗糙度增大.较大或较小溅射功率下所制备的薄膜其合金成分与合金靶材有较大偏差.     

直流反应磁控溅射法制备锐钛矿TiO2薄膜

采用直流反应磁控溅射的方法，溅射高纯钛靶在玻璃衬底上制备了TiO2薄膜。用XRD测试了TiO2薄膜的结构，研究了工艺因素中衬底温度、溅射气压、氧氩气体流量比和退火温度对薄膜结构的影响。实验结果表明：衬底温度高于200℃、溅射气压不高于0．7Pa、氧氩流量比为1／4、退火温度为650℃时，锐钛矿TiO2薄膜更容易结晶。     

直流磁控溅射制备非晶硅薄膜的研究

非晶硅薄膜（a-Si）是目前重要的光敏材料,在很多领域得到广泛应用。直流磁控溅射具有工艺简单．沉积温度低等优点,是制备薄膜的一种重要技术。采用直流磁控溅射工艺在玻璃基板上沉积薄膜,并对样品进行了退火处理。研究了沉积速率与溅射功率的关系。结果表明薄膜的沉积速率与溅射功率近似有线性关系。利用X射线衍射（XRD）对薄膜进行了分析鉴定,结果表明溅射的薄膜是非晶硅薄膜。利用扫描电子显微镜（SEM）对非晶硅薄膜的表面形貌进行了观察和分析,与X射线衍射测试的结果一致。所以．利用直流磁控溅射工艺能在常温下能快速制备出良好的非晶硅薄膜。     

(Bi,Yb)4Ti3O12铁电薄膜的制备

采用稀有金属镱元素对钛酸铋进行掺杂,以期获得性能较好的(Bi,Yb)4Ti3O12铁电薄膜.采用溶胶-凝胶旋涂法在p型Si(100)基底上成功地沉积出(Bi34,Yb06)Ti3O12[BYT]铁电薄膜.用X射线衍射法对其结构及其成份进行了表征,用铁电分析仪(RT66A)测试了其铁电性.并就影响BYT薄膜铁电性能的因素进行了分析.     

Facile and solvent-free fabrication of highly oriented ferroelectric copolymer thin films and its application in ferroelectric field effect transistors

An environmentally friendly and solvent-free method was reported for fabrication of ferroelectric copolymer P(VDF-TrFE) thin films directly from their molten mass. Friction-transferred poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) templates were used for epitaxy during solidification process. The obtained films showed highly-oriented crystallite structure and improved degree of crystallinity. Electrical measurement indicated that these films presented good ferroelectric property with remnant polarization comparable to those solution deposited and epitaxially processed films. A ferroelectric field effect transistor (FeFET) was constructed with one oxide semiconductor as an active layer and P(VDF-TrFE) as a ferroelectric layer. The memory device showed an ON/OFF ratio as high as 10⁵ and good retention performance during the whole experimental duration. This work developed a new route for environmentally friendly fabrication of organic ferroelectric devices.     

ZnO缓冲层和退火处理对MgO薄膜结构的影响

采用直流反应磁控溅射法在Si衬底上引入ZnO缓冲层制备了沿(200)晶面择优取向生长的MgO薄膜,然后分别采用快速退火和常规退火两种不同的方式对MgO薄膜进行晶化处理。利用X射线衍射仪(XRD)以及原子力显微镜(AFM)研究了ZnO缓冲层以及两种不同的退火方式对MgO薄膜的结构和形貌的影响。结果表明:具有合适厚度的ZnO缓冲层可以显著地提高MgO薄膜的结晶质量。另外,与快速退火相比,常规退火处理后得到的MgO晶粒均匀圆润,有着较大的(200)衍射峰强度以及较小的表面粗糙度。     

层状钙钛矿铁电薄膜中铁电极化子研究

用PLD方法在铂金硅衬底制作了高质量的SrBi2Ta2O9(SBT)铁电薄膜样品．在10到300K的低温范围，研究了SBT薄膜的电子输运特性，分析了其传导机制．结果显示在SBT铁电薄膜中存在两种导电机制．根据SBT层状结构，两种导电机制分为：被限制在Bi—O层内的内输运，和能够穿过Bi—O层的外输运．首次观察到作为内传导载流子的铁电极化子的电输运行为．在SBT薄膜中铁电极化子的热激活能Eα～0．0556eV．研究结果为SBT薄膜具有极低漏电流提供了一种解释．     

电极对PZT铁电薄膜性能的影响

用溶胶－凝胶法制备ＰＺＴ铁电薄膜。以Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ为底电极，Ａｕ为上电极，形成金属－铁电薄膜－金属结构的铁电电容器。研究电极对ＰＺＴ铁电薄膜结构和电性能的影响，实验发现，金属Ｔｉ的厚度会影响ＰＺＴ铁电薄膜的结构。界面层的存在使介电系数、自发极化、矫顽电压、漏电流都与薄膜的厚度有关。     

层状结构铁电薄膜中频率对界面电位降的影响

利用准分子激光原位沉积方法制备了层状结构铁电薄膜,借助HP4192A低频率阻抗分析仪对样品的C－V特性进行了测试,对同一频率下不同结构的铁电薄膜的界面电压降及不同频率下同一结构的铁电薄膜的界面电压降进行计算。结果表明,在同一频率下不同结构的铁电薄膜其界面电压降不同,同一结构的多层铁电薄膜在不同频度下其界面电压降也不同。不同的耗尽层厚度导致了界面电压降的不同。     

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。     

磁控溅射法制备具有同质缓冲层的PST薄膜

采用射频磁控溅射法制备了以低功率溅射得到的PbxSr1-xTiO3(PST)薄膜为缓冲层(同质缓冲层)的PST双层薄膜。通过X-射线衍射、扫描电镜、阻抗分析仪和铁电分析仪对薄膜相结构、表面形貌、介电损耗和铁电性能进行了测试分析。结果表明,以低功率溅射得到的PST薄膜作为同质缓冲层的双层薄膜可减少薄膜的缺陷,从而有效降低介电损耗。     

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。     

MFS结构钛酸铋铁电薄膜掺铌改性研究

基于MFS结构铁电存储器的需要,采用溶胶-凝胶工艺,在p-Si衬底上制备了对Bi4Ti3O12进行B位Ti元素铌元素取代的铁电薄膜,并电镀上银电极构成MFS结构.研究了掺杂浓度对薄膜的微观结构及铁电性能的影响.研究表明,650℃进行退火的BTN薄膜生长形态良好;2％掺杂取代的薄膜铁电性能最佳,剩余极化强度Pr可达到19...