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锶铋钛铁电陶瓷及薄膜的研究

由于其优良的抗疲劳特性,铋层类钙钛矿结构铁电材料在铁电随机存取存储器中具有广泛的潜在应用,这类材料的主要研究对象有SrBi_2Ta_2O_9(SBT)、Bi_(4-x)La_xTi_3O_(12)和SrBi_4Ti_4O_(15)(SBTi),其中SrBi_4Ti_4O_(15)薄膜的抗疲劳性能优于Bi_4Ti_3O_(12),沉积温度低于SBT,是一种很有前途的典型的铋层类钙钛矿结构材料,但是SrBi_4Ti_4O_(15)材料的剩余极化强度较低,并且在通过液相法制备薄膜过程中,很容易产生焦绿石结构(Sr,Bi)_2Ti_2O_7相和微裂纹。本文从SBTi铁电陶瓷制备工艺和性能之间的关系,从热处理工艺和SBTi薄膜晶体结构、表面形貌之间的关系,对SBTi铁电材料进行了系统的研究。研究了Bi含量对SBTi陶瓷烧结特性的影响。结果表明:过量Bi_2O_3的加入可在降低烧结温度的同时提高材料的密度,可抑制焦绿石相的生成及插入型层错的  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
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反应溅射沉积高介电Ta_2O_5薄膜研究

随着超大规模集成电路的快速发展,器件的特征尺寸在不断缩小,特别是到 0.1μm 尺寸范围时,如仍采用 SiO2/SiONx作为栅介质材料,将会导致栅压对沟道控制能力的减弱和器件功耗的急剧增加,而利用高介电材料代替传统栅介质,可以在保持等氧化层厚度(EOT)不变的条件下,增加介质层的物理厚度,从而大大降低直接隧穿效应,提高器件的稳定性。于是寻找新型高 k 栅介质材料已成为国际前沿性的研究课题。在目前研究的高 k 栅介质材料中,Ta2O5薄膜因其具有较高的介电常数(k≈25),以及与目前集成电路加工相兼容等突出优点,已被看作是新一代动态随机存储器(DRAM)电容元件材料中最有希望的替代品之一。因此,Ta2O5薄膜的制备与性能研究具有很强烈的应用背景并已引起广泛关注。近年来,Ta2O5薄膜的制备方法已发展很多种,其中磁控溅射法适合大面积成膜,其制备的薄膜与衬底间附着性好,结构致密,已被广泛用于沉积光电等薄膜。本文采用反应-磁控溅射法,...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
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ZnO薄膜制备及性质研究

氧化锌(ZnO)是一种宽带隙(室温下3.3eV)Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体, 激子结合能为60meV,具有六方纤锌矿结构,其空间群为P63mc。晶格常数,。ZnO薄膜具有良好的透明导电性、压电性、光电性、气敏性、压敏性、且易于与多种半导体材料实现集成化。由于这些优异的性质,使其具有广泛的用途和许多潜在用途,如表面声波器件、平面光波导,?透明电极,紫外光探测器、压电器件、压敏器件、紫外发光器件、气敏传感器等。近年来,对其研究和开发在国内外科学界及工业部门引起了极大的关注和兴趣。ZnO薄膜的制备的主要方法有:磁控溅射、金属有机化学气相沉积、脉冲激光沉积、分子束外延、电子束蒸发沉积、喷雾热分解、溶胶-凝胶法、薄膜氧化法等。各种方法各有优缺点。根据需要制备相应的高质量的薄膜是ZnO薄膜应用的关键,同时制备成本也是必须考虑的重要因素。通常认为理想的ZnO薄膜具有高的c轴择优取向。真空蒸发制膜的方法设备简单普及、易操作、适合工业化生产并能得到...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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纳米晶薄膜芯材及其应用基础研究

IT系统正向高功率密度化、高频宽带化和大集成阵列化方向发展,要求在更小的基片上集成更多的元器件,除了依靠高密度集成技术的发展外,非半导体器件的共同集成成为制约世界IT发展的瓶颈。在元器件本身必须小型化和薄膜化的进程中,作为微磁器件中最重要的薄膜电感器,尤其能和半导体器件一起集成的薄膜电感器,在现代信息领域中有着广泛的应用前景,一直是国内外研究的热点。同时以薄膜芯材为基础的集成薄膜器件在高速信息传输系统发展进程中发挥着至关重要的作用,因而成为电子信息领域最具吸引力的研究方向之一。软磁薄膜芯材不同于一般的软磁体材。为了维持其优良的频率特性,软磁薄膜的电阻率和饱和磁化强度都要很高,并且具有适度大小的单轴平面各向异性。传统的晶态金属磁性材料具有大的饱和磁感强度而电阻率很小,而铁氧体磁性材料虽然具有大的电阻率,但是饱和磁感强度很小。显然这两种材料很难满足微磁器件对材料的要求。近年来,以Fe(Co)基为主的纳米晶软磁合金膜和纳米晶软磁颗粒膜...  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

掺杂钛酸锶钡薄膜的制备与电性能的研究

(Sr,Ba)TiO_3薄膜在DRAM、相位移器等领域的应用前景已成为国内外材料研究的主要领域之一。本文以Ba(Ac)_2、Sr(Ac)_2·1/2H_2O和Ti(OC_4H_9)_4为主要前驱化合物,研究了sol-gel技术制备薄膜的工艺参数、结构与性能的关系。冰醋酸、无水乙醇作为溶剂,其用量分别为10~20ml,丙三醇和乙酰丙酮0.5~2ml分别作为表面活性剂和螯合剂时,制得溶胶的PH值为3~4,粘度为3cp~6cp,浓度为O.3~O.4mol/L。当均胶速率为3500r/min,时间为30s时,均胶三层的薄膜厚度为450nm。当升/降温速率为0.5~1℃/min,保温时间为1小时,薄膜表面颗粒分布均匀,无裂纹。Pt/TiO_2/SiO_2/Si(100)结构稳定了Pt电极,避免了电极的剥落。乙酰丙酮是较理想的螯合剂,它能使钙钛矿的形成温度降低到624℃,其机理为溶胶中的乙酰丙酮由酮式向烯醇式异构体的转变,容易地与Ti(CO...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

四川大学
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钼酸盐系列薄膜的电化学制备及特性研究

电化学制备技术是近年发展起来制备功能薄膜材料的重要技术,是软溶液制备技术的重要组成部分。与传统的薄膜制备技术相比,电化学制备技术在沉积反应控制、薄膜形貌控制、沉积速度、能量消耗、环境影响及实验设备等方面都有较明显的优势,正广泛应用于薄膜材料制备的研究当中。本论文采用电化学制备技术,在钼基体上直接制备了白钨矿结构的CaMoO_4、BaMoO_4、Sr_(1-x)Ca_xMoO_4、Ba_(1-x)Ca_xMoO_4、Ba_(1-x-y)Ca_xSr_yMoO_4等钼酸盐系列薄膜;系统研究了薄膜的制备工艺条件对钼酸盐薄膜质量的影响;开展了钼酸盐系列多晶薄膜的恒电流和恒电位的电化学制备研究;探讨了初始溶液的组分比对Sr_(1-x)Ca_xMoO_4、Ba_(1-x)Ca_xMoO_4、Ba_(1-x-y)Ca_xSr_yMoO_4固溶体薄膜的组分比、晶格参数、表面形貌的影响;研究了钼酸盐多晶薄膜的生长习性;采用XRD、SEM、XPS、...  (本文共171页) 本文目录 | 阅读全文>>