脉冲激光沉积制备SrTiO3薄膜介电性质研究.pdf

电子科技大学
硕士学位论文
脉冲激光沉积制备SrTiO<,3>薄膜的介电性质研究
姓名:段滨
申请学位级别:硕士
专业:材料物理与化学
指导教师:李言荣
20050501
摘要参数,分析了微观结构对薄膜介电性能的影响。运用琗等分析比较不同氧压下沉积的∧さ膞射线衍射图谱,发现∧さ腸试,得到在一~的偏压范围内,%。结果表明:沿外加电场方向晶格常数的伸长有利于提高薄膜电容器沿该方在温度拢杂谄桨宓缛萜鹘峁梗氧分压下沉积的∧は喽越的介电弛豫特征:相对介电常数呈现峰值,峰值高度随信号频率的增加而下降,峰位随信号频率向高温方向移动。这表明薄膜内部氧空位浓度对薄膜介电响应有明显影响,大振幅交流信号能激发高氧空位浓度薄膜里的弛豫极化机构,本论文采用脉冲激光沉积方法制备薄膜,通过优化薄膜的生长工艺手段表征薄膜的微观结构性能,系统研究了基片温度,氧分压,激光能量和退火工艺对薄膜生长工艺的影响。轴晶格常数随着沉积氧压的减小而增加,较低氧压下沉积薄膜峋Ц常数会被拉长。同时对跹瓜鲁粱谋∧ぶ票钙桨宓缛萜鞑⒔胁向的电容可调率。电常数随测试信号振幅的增加而升高,而氧分压下沉积的薄膜相对介电常数随信号振幅的增加变化较小。在奈露确段冢喽杂醴压下沉积的∧ぃ氧分压下沉积的∧て浣槲鹿叵登叱氏殖龅湫使薄膜的相对介电常数增大。通过计追治觯粱贛和系腟薄膜会分别受到张应力和压应力的作用。对于叉指电容器,在一~%。结果说明薄膜在鲜艿秸庞αψ饔檬保涞缛菘傻餍阅芑崽岣摺关键词:龀寮す獬粱⒐劢峁梗榈缧阅电子科技大学硕士论文
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导师签名:望至垦塞签名:簋塞口昕趓月日独创性声明关于论文使用授权的说明作了明确的说明并表示谢意。签名:哼鼓甓栽隆9本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文本人声明所里交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日期:
第一章概述铁电薄膜简介及研究进展铁电薄膜材料有、.。。、琙近年来对铁电薄膜的性能、应用和制备的研究,已成为国际上新颖功能材料与器件的一个新热点”。这不仅是因为薄膜材料几何设计的可塑性,更重要的是铁电薄膜具有优越的电极化特性、热释电效应、压电效应、电光效应、高解电系数和非线性光学性质等一系列特殊性质”梢岳谜庑┬灾手谱鞑煌墓δ着铁电薄膜制各技术的发展,使现代微电子技术与铁电薄膜的多种功能相结台,必将开发出众多新型功能器件,促进新兴技术的发展,因此对铁电薄膜的研究向的一类电介质材料。它具有热释电效应、压电效应、电光效应、高解电系数和铁电材料的发展经历了三个重要阶段:—年代,以水溶性铁电单晶为代料的用途主要是利用它的介电性、半导性等制作陶瓷电容器和各种传感器。激光和晶体管技术的日趋成熟,又促进了铁电薄膜的发展。年代,随着薄膜制备技术的发展,可利用铁电材料的晶界或晶粒表面层制作一些特殊功能器件,使其广泛应用于电子技术、超声技术、红外技术等领域。甏孀盼⒌缱蛹际酢光电子技术和传感器技术等的发展,对铁电材料提出了小型轻量、可集成等更高的要求,从而使大批新型铁电薄膜器件或器件原型不断涌现。在铁电薄膜的许多应用中,铁电存储器尤其引人注目。铁电薄膜存储器既有动态随机存储器抗辐射、功耗和工作电压低、工作温度范围宽、易与大规模集成电路兼容等特点,因而在铁电随机存储器、超大规模集成动态随机存储器铁电存储器、全光存储器等领域有广阔的应用前景。铁电薄膜和集成铁电器件在世界范围内引起了科技工作者的深切关注,成为当今功能材料和器件研究方面的一大热点。目前主要集中在铁电薄膜材料的制器件,并可望通过铁电薄膜材料与其它材料的集成或复合,制作集成性器件。随已成为国内、国际上新材料研究中的一个十分活跃的领域。铁电体材料是指具有自发极化,且自发极化矢量可以在外加电场作用下转非线性光学性质等。表:—年代,以铁电陶瓷为代表:年代以后,以铁电薄膜为代表。早期铁电材快速读写功能,又有可擦除只读存储器姆且资裕咕哂备、表面特性的测量以及应用研究与开发。铁电材料主要包括钛酸盐系、铌酸盐系和锆酸盐系三类”D壳肮阄Q芯康电子科技大学硕士论文
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