PZT鐵電薄膜Sol-Gel制備工藝及特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、新型非揮發(fā)鐵電存儲器(FeRAM)與傳統(tǒng)的EEPROM和FLASH非揮發(fā)存儲器相比,具有操作電壓低、功耗低、信息保持時間長、寫操作速度快、抗輻射等優(yōu)異的特性,非常適合嵌入式應(yīng)用的要求。而高性能集成鐵電薄膜是FeRAM器件的關(guān)鍵組成部分,因此本論文主要對用于嵌入式鐵電存儲器的集成鐵電薄膜材料進行了深入研究。
  根據(jù)嵌入式鐵電存儲器對鐵電材料的要求,本文選擇了Zr/Ti比為30/70的PZT為嵌入式鐵電存儲器用材料。用Sol-Gel

2、法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)結(jié)構(gòu)電極上制備出了PbZr0.30Ti0.70O3, PbTiO3/PbZr0.30Ti0.70O3/PbTiO3和 PbTiO3/PbZr0.30Ti0.70O3/PbZrO3/PbZr0.30Ti0.70O3/PbTiO3等不同結(jié)構(gòu)的鐵電薄膜。對Sol-Gel工藝中溶膠配制、薄膜厚度及均勻性控制和熱處理工藝等三個重要的環(huán)節(jié)進行了優(yōu)化,得到了重復(fù)性高、均勻性好的薄膜制備方法。通過對不同結(jié)構(gòu)鐵電薄

3、膜的微結(jié)構(gòu)與電學(xué)性能的討論,指出表面PT層與底部PT層一樣可增強薄膜的結(jié)晶性能和電學(xué)性能。討論了引起PZT疲勞的不同原因,為進一步改善PZT薄膜的疲勞特性,引入PbTiO3/PbZr0.30Ti0.70O3/PbZrO3/PbZr0.30Ti0.70O3/ PbTiO3夾層結(jié)構(gòu),通過對此種結(jié)構(gòu)鐵電薄膜的微結(jié)構(gòu)與電學(xué)性能的討論,指出PbTiO3/PbZr0.30Ti0.70O3/PbZrO3/PbZr0.30Ti0.70O3/PbTiO3

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