学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

BLT/PZT/BLT铁电薄膜的溶胶-凝胶制备及性能研究

作　者: 周光惺
导　师: 于军
学　校: 华中科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 铁电薄膜溶胶-凝胶 PZT BLT 三明治结构疲劳特性
分类号: TM221
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 33次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

铁电存储器是一种具有操作电压低、功耗低、信息保持时间长、写入速度快、抗辐射等优异特性的新型非挥发存储器,非常适合应用于嵌入式平台。目前主流的商业化铁电存储器是采用PZT材料来制备铁电薄膜,本论文对PZT铁电薄膜的改性进行了实验研究。本文基于多层复合铁电薄膜能够将多种铁电材料的优良特性相结合的原理,采用溶胶-凝胶法在Pt/TiO₂/SiO₂/p-Si（100）衬底上制备了BLT、BLT/PZT、BLT/PZT/BLT系列薄膜。研究了BLT薄膜的铁电性能,确定了最优的BLT薄膜工艺参数;研究了BLT/PZT/BLT薄膜的结构和铁电特性,及相对BLT和PZT薄膜在晶体结构和性能上的差异,并计算了不同结构参数的BLT/PZT/BLT薄膜主要衍射峰的相对强度的关系,及和薄膜铁电特性之间的联系。实验结果表明,BLT薄膜相比PZT薄膜具有更好的抗疲劳性能。引入BLT层后,BLT/PZT薄膜相比PZT薄膜,其疲劳特性有显著改善,经过109次极化翻转后,剩余极化只大约下降了初始值的15%;同时其铁电性能依然表现良好,剩余极化和同等厚度的PZT薄膜相差不大。XRD测试表明,三明治结构的BLT/PZT/BLT薄膜呈随机多晶取向;薄膜的铁电性能良好,剩余极化较大;随着BLT层和PZT层相对厚度的变化,薄膜的晶体结构和铁电性能表现出规律性的变化。BLT/PZT/BLT薄膜在保留了PZT材料剩余极化大,电滞回线矩形度好的优点同时,也具备BLT薄膜优异的抗疲劳特性。这些结果表明,三明治结构的BLT/PZT/BLT薄膜是一种非常适合应用于铁电存储器的铁电薄膜。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-20
  1.1 铁电体及其基本特征  9-11
  1.2 铁电薄膜材料及发展概况  11-13
  1.3 铁电存储器的研究与进展  13-19
  1.4 课题来源与研究内容  19-20
2 BLT/PZT/BLT 薄膜的制备和测试方法  20-32
  2.1 铁电薄膜材料的选择  20-21
  2.2 铁电薄膜的制备方法  21-24
  2.3 BLT/PZT/BLT 薄膜的制备流程  24-29
  2.4 BLT/PZT/BLT 薄膜的结构和性能测试  29-31
  2.5 本章小结  31-32
3 BLT/PZT/BLT 铁电薄膜的结构和性能表征  32-42
  3.1 引言  32-33
  3.2 BLT 薄膜的制备与表征  33-35
  3.3 BLT/PZT 薄膜的制备与表征  35-36
  3.4 BLT/PZT/BLT 薄膜的制备与表征  36-41
  3.5 本章小结  41-42
4 BLT 层对BLT/PZT/BLT 薄膜结构和性能的影响  42-51
  4.1 引言  42
  4.2 BLT 层对薄膜取向和形貌的影响  42-44
  4.3 BLT/PZT/BLT 薄膜的疲劳特性分析  44-48
  4.4 BLT/PZT/BLT 薄膜的工艺和结构优化  48-50
  4.5 本章小结  50-51
5 全文总结  51-53
致谢  53-54
参考文献  54-58

BLT/PZT/BLT铁电薄膜的溶胶-凝胶制备及性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文