基于有機鐵電介質(zhì)的容變存儲器關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來信息技術(shù)的飛速發(fā)展對電子器件提出了更高的要求，基于無機鐵電膜制備的存儲器件已經(jīng)實現(xiàn)商品化。但是無機鐵電材料需要在高溫下與硅器件集成，造成鐵電膜和硅基界面的相互擴散。且無機鐵電材料和氧化膜的介電常數(shù)差別很大，導(dǎo)致生成較高的退極化場。而有機鐵電則具有相對較小的介電常數(shù)，器件中的氧化物不會在鐵電膜內(nèi)產(chǎn)生大的退極化場。相比而言，有機鐵電存儲器的制備工藝簡單，易于集成，并可實現(xiàn)遠高于無機鐵電的存儲密度。本論文對100納米厚度尺度的P(VDF

2、-TrFE)共聚物鐵電薄膜的制備、測試方法和參數(shù)進行了研究，分析了與成膜質(zhì)量有關(guān)的表面形貌、物相特征、電容電壓特性以及與可靠性相關(guān)的保持時間和疲勞特性，獲得了以下結(jié)果：
　　1.制備和測試的方法和流程。通過考察薄膜的幾何尺度，選擇了旋涂法制備，退火后上下電極選用蒸鍍的方式。由于選用能提高性能的二氧化硅層介于其中，故選用C-V特性曲線表征電學(xué)性能。
　　2.C-V測試參數(shù)和制備參數(shù)對測試結(jié)果的影響。首先考察了測試參數(shù)對結(jié)果的影

3、響，發(fā)現(xiàn)加載的交流小信號的擺幅對結(jié)果無顯著影響。而掃描時間在0秒到10秒有較明顯差異，大于10秒之后差異減小到可以忽略。之后考察了制備參數(shù)對結(jié)果的影響。發(fā)現(xiàn)旋涂轉(zhuǎn)速與開關(guān)比成正相關(guān)，與體現(xiàn)鐵電性強度的窗口寬度這一參數(shù)并無顯著關(guān)系。退火時間與開關(guān)比和窗口寬度均成正相關(guān)。溶液濃度和開關(guān)比呈負(fù)相關(guān)，與窗口寬度呈正相關(guān)
　　3.質(zhì)量和可靠性分析。質(zhì)量方面，AFM表面形貌表征顯示退火后的薄膜具有很好的結(jié)晶度，顆粒飽滿、均勻。XRD衍射峰分布