脈沖激光法沉積鑭摻雜鈦酸鉛薄膜及鈦酸鍶鋇薄膜.pdf

1、非揮發(fā)性鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器是鐵電薄膜的主要應(yīng)用之一.但是當(dāng)前這方面的主要候選材料都存在著一定的不足.近來(lái),摻鑭的鈦酸鉛薄膜(PLT(x),x為鑭的摩爾百分比)以其良好的性能引起了研究者的注意,人們?cè)O(shè)想用它來(lái)代替鈦酸鋯鉛在這方面的應(yīng)用.此外,弛豫現(xiàn)象一直是鐵電領(lǐng)域的一個(gè)重要課題.然而,對(duì)于鈦酸鑭鉛的弛豫型相變的研究大多集中在體材料上,關(guān)于其薄膜在這方面的報(bào)道尚不多見.該文采用脈沖激光沉積法,通過(guò)對(duì)制備過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合,成功地獲得了性

2、能良好的PLT(x)薄膜,并以之為研究對(duì)象,比較了不同組分摻鑭對(duì)薄膜鐵、介電、漏電等性質(zhì)的影響.文中結(jié)合當(dāng)前本領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和文獻(xiàn)報(bào)道,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出的初步的解釋.在薄膜的鐵電性質(zhì)方面,隨著摻鑭含量的升高,剩余極化和矯頑場(chǎng)逐漸降低;當(dāng)鑭含量達(dá)到28mo1％時(shí)薄膜的結(jié)構(gòu)從四方相轉(zhuǎn)變到立方相.對(duì)于Pt/PLT(14)Pt,剩余極化(2Pr)以及對(duì)應(yīng)的矯頑場(chǎng)(2E<,c>)分別為20μC/cm<'2>和70kV/cm,另外它同時(shí)具有"無(wú)疲勞"

3、的顯著特征.在反轉(zhuǎn)電壓±5V,脈沖頻率為1MHz的測(cè)試條件下,經(jīng)過(guò)3×10<'9>讀/寫循環(huán)后,基本沒有疲勞現(xiàn)象發(fā)生.在薄膜的漏電性質(zhì)方面,實(shí)現(xiàn)結(jié)果顯示,摻鑭可以降低薄膜的漏電流.在薄膜的介電性質(zhì)方面,通過(guò)對(duì)介電溫譜的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)對(duì)于厚度薄至220nm的薄膜,摻鑭后同樣會(huì)導(dǎo)致馳豫型的鐵電相變,并依此解釋了介電常數(shù)的"反常"現(xiàn)象.關(guān)于后退火處理對(duì)鐵電薄膜的影響也是該論文的一個(gè)組成部分,在第五章,我們著重研究了低溫后處理對(duì)Pt/Ba<,0.8