BST熱釋電薄膜漏電特性研究.pdf

1、BST薄膜具有高介電系數(shù)、低漏電流密度、居里溫度可調(diào)以及優(yōu)異的熱釋電性能等優(yōu)點(diǎn)，可被廣泛應(yīng)用于非制冷紅外探測(cè)器、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、高介電常數(shù)電容器、介質(zhì)移相器等電子信息領(lǐng)域。對(duì)于在器件方面的應(yīng)用，BST薄膜的漏電流是最重要的電性能參數(shù)之一，因此對(duì)BST薄膜漏電特性的研究尤為重要。本論文采用射頻濺射的方法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制備了BST（Ba0.8Sr0.2TiO3）薄膜，系統(tǒng)的研究了BST薄膜漏電特性，揭示了漏電流機(jī)制和擊穿

2、機(jī)制。
　　首先，通過(guò)測(cè)試和研究BST薄膜的J-V(電流密度-電壓)特性、J-t(電流密度-時(shí)間)特性、J-T(電流密度-溫度)特性，揭示了射頻濺射制備的BST薄膜漏電流機(jī)制。研究結(jié)果表明，當(dāng)外加電壓V小于轉(zhuǎn)變電壓?V（V V?時(shí)，滿足陷阱成指數(shù)分布的空間電荷限制電流機(jī)理：J∝（m>2）,電流密度和溫度的關(guān)系V m滿足：log∝。T J/

3、1
　　其次，研究了BST薄膜瞬時(shí)介電擊穿（Time-Zero Dielectric Breakdown）和經(jīng)時(shí)介電擊穿（Time-Dependent Dielectric Breakdown）特性。在瞬時(shí)介電擊穿方面，研究了隨著電場(chǎng)強(qiáng)度增大，BST薄膜瞬時(shí)介電擊穿所經(jīng)歷的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的狀態(tài)——初始擊穿狀態(tài)，根據(jù)各狀態(tài)下的J-V特性、J-T特性研究，闡述了其機(jī)理；在經(jīng)時(shí)介電擊穿方面，觀察并界定了BST薄膜中的軟擊穿和硬擊穿現(xiàn)