Bi系層狀鐵電薄膜BTO和SBTO的結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、進入上世紀90年代以后,隨著微電子技術(shù)和計算機工業(yè)迅速發(fā)展,具有高存取速度和存儲密度、抗輻射、不揮發(fā)等特點的鐵電薄膜存儲器(FeRAM)受到了人們的廣泛關(guān)注。近年來,Bi系層狀鐵電氧化物(BismuthLayer-Structured Ferroelectrics—BLSFs)以其優(yōu)良的抗疲勞特性得到了廣泛的關(guān)注。本文選擇Bi4Ti3O12(BTO)和Sr2Bi4Ti5O18(SBTO)為研究對象。采用脈沖激光沉積法(pulsedlas

2、erdeposition,PLD)制備薄膜。為了與傳統(tǒng)的半導體工藝相集成以及降低成本,本文選擇商業(yè)化基片Pt/TiO2/SiO2/Si為襯底,生長BTO和SBTO薄膜,并嘗試改善其性能。首先制備出了BTO和SBTO的靶材,并研究出在Pt/TiO2/SiO2/Si基片上BTO和SBTO薄膜的最佳生長工藝參數(shù)。其次,針對鐵電存儲器應(yīng)用的最關(guān)鍵技術(shù)指標疲勞特性產(chǎn)生的兩種機制,本文在與半導體工藝相集成采用Pt/TiO2/SiO2/Si基片前提下

3、,采取在Pt電極上再生長一層導電氧化物(SrRuO3(SRO)、LaSrCoO3(LSCO)、LaNiO3(LNO))做復合電極的方法來改善其性能。結(jié)果表明這一層的導電氧化物電極改變了薄膜生長的取向:從直接在Pt電極上的c軸取向變?yōu)榉莄軸取向。使BTO薄膜的極化得到了增大,并減小了矯頑電場,而疲勞特性更是得到了顯著的提高。最后本文還研究了SBTO在氧化物電極上的電性能,結(jié)果表明SBTO有著很好的極化和疲勞特性,是一種很有應(yīng)用價值和前景的

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