鈦鋯酸鉛和聚偏氟乙烯共聚物鐵電薄膜的制備工藝與電學(xué)表征.pdf

1、鐵電薄膜有著非常廣泛的應(yīng)用，利用鐵電薄膜的自發(fā)極化取向隨外場(chǎng)的方向而發(fā)生的變化以及在外場(chǎng)撤去之后的極化保持特性能，可應(yīng)用于非揮發(fā)存儲(chǔ)領(lǐng)域，如鐵電非揮發(fā)薄膜隨機(jī)存儲(chǔ)器件。
　　首先本文討論了溶膠凝膠制備鈦鋯酸鉛(PZT)薄膜的工藝，對(duì)工藝步驟做出了優(yōu)化處理，快捷簡(jiǎn)便地制出高質(zhì)量的鐵電薄膜材料。對(duì)制作的PZT薄膜進(jìn)行了電滯回線、極化保持性能，疲勞等電學(xué)性能的測(cè)試。通過實(shí)驗(yàn)，得出了電疇翻轉(zhuǎn)電流的變化趨勢(shì)，其中PZT膜的電疇的翻轉(zhuǎn)時(shí)間可長(zhǎng)

2、達(dá)0.2-0.3ms。
　　利用ALD技術(shù)在Pt/SiO2/Si襯底上生長(zhǎng)了一層Al2O3高介電質(zhì)常數(shù)介質(zhì)材料，并在上面利用溶膠-凝膠法制備了PZT鐵電薄膜。在對(duì)PZT/Al2O3雙層膜的電學(xué)性能測(cè)試中，發(fā)現(xiàn)了高k介質(zhì)層對(duì)PZT薄膜的疲勞、保持特性等都有所改進(jìn)。通過對(duì)雙層膜電滯回線和XRD衍射峰的分析，確認(rèn)了Al2O3對(duì)PZT晶體生長(zhǎng)的促進(jìn)作用。
　　偏氟乙烯聚合物(P(VDF-TrFE))是一種應(yīng)用十分廣泛的有機(jī)鐵電材料。

3、本文采用溶液勻膠法制備了P(VDF-TrFE)(70:30)薄膜。對(duì)其制備工藝進(jìn)行了研究。通過XRD圖，確定其晶相，之后測(cè)試了薄膜的電滯回線、疲勞、保持、電容-電壓(C-V)特性。通過對(duì)不同電極薄膜的電滯回線的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)電極與薄膜之間形成了一層界面層，該界面層對(duì)薄膜的鐵電性能產(chǎn)生了負(fù)面的影響。本文通過引入PSSH有機(jī)膜作為緩沖層，將電極和鐵電層隔開，使得電極與薄膜不能直接接觸，抑制了界面反應(yīng)，改善了P(VDF-TrFE)膜的疲勞及保持特