文档介绍：天津大学
硕士学位论文
PLT铁电薄膜的LSMCD工艺制备及其性能的研究
姓名:刘如净
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:张之圣
20020601
中文摘要来,就引起了各国科学家的广泛关注。至今为止,已经成功制各出了多种铁电薄膜,如等。本文系统地研究了采用际踔票窹珙阉崆薄膜的工艺,⒆胖胤治隽烁髦忠蛩囟云湎嘟峁沟挠跋旌捅∧さ男采用ひ盏南忍迦芤海诔粱锥危灼怂汗ひ眨葱碌厥褂贸声波雾化,有效地解决了薄膜厚度不均匀的难题。产生的微米级尺寸的气雾,由载气引入沉积室内,沉积在基片上;然后在沉积室中进行预热处理;重复此过程退火温度、退火方式以及基片的选择对∧さ耐苯峁褂泻艽蟮挠跋欤在保证换臃⒌那榭鱿拢嘶鹞露仍礁撸∧さ慕峋г胶茫徊捎没旌先却虽然可以消除焦绿石相,但薄膜晶粒较小。电极有利于钙钛矿结构的形成,层厚度在时,∧と∠蜃钣拧∧さ男纬删说鹤础⑼础⒘墓蹋宜孀拍ず竦脑黾樱∧逐渐从不连续转变为连续。初始溶液温度:~沉积前沉积室内气压:沉积时沉积室内气压:预处理温度:最佳热处理温度:先体溶液/溶剂配比:关键词:际际踉晡适酪成过程。直至膜达到所需厚度,最后再进行退火处理。理镴备的薄膜晶粒尺寸较大,形成了连续致密的薄膜,而快速热处飂技术工艺参数为:沉积时基片温度:最佳热处理方式:混合热处理绫∧さ牟问薄膜厚度:雾化浮子式流量计/:经过治觯哂懈祁芽蠼峁超声雾化混合热处理镧钛酸铅快速热处理
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靴做储獬一蟛辩醐:一引刖日乡占签字日期:Ⅵ赆茉耭日吨学位论文版权使用授权书独创性声明据特授权墨壅盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检签字日期:晕迥或撰写过的研究成果,也不包含为获得墨盗盘鲎或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解鑫注盘茔有关保留、使用学位论文的规定。本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书雨使用过的材料。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索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:作了明确的说明并表示了谢意。导师签名:日月●、,
第一章前言铁电材料的发展简史自年代以来,薄膜材料、薄膜技术与薄膜科学一直是高新技术研究中最活跃的研究领域之一,并已取得了突飞猛进的发展。薄膜材料与薄膜技术属于交叉学科,其发展几乎涉及所有的前沿学科,其应用与推广渗透到了各相关技术领域。正是由于薄膜材料和薄膜技术的发展,才极大地促进了微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息技术、传感器技术、航空航天技术和激光技术的发展,也为能源、机械、交通等工业部门和现代军事国防部门提供了一大批高技术材料和部件。本章主要介绍铁电材料的发展、应用及其制备技术,以使大家对铁电材料和铁电薄膜有一个比较全面的认识。从年发现罗息盐开始到九十年代初,铁电材料的发展主要经历了三个重要阶段“J紫龋绮牧系姆⒄故谴铀苄缘ゾЭJ嫉模缓缶历了起始于四十年代的铁电陶瓷阶段,在七十年代进入了铁电薄膜的发展时代。七十年代到八十年代,材料科学的发展证实了铁电薄膜是一类很重要的材料。由于激光和晶体管技术的日趋成熟,又促进了铁电薄膜的发展。而且铁电薄膜很有可能开创九十年代集成化的新时期。近十年来,世界各地许多实验室在发展薄膜铁电体的制各和集成技术,并在实现铁电薄膜器件的商品化方面作了大量的研究和开发,把性能优良的铁电薄膜与成熟的半导体电路结合,产生了新颖的集成铁电器件。表隽颂绫∧さ姆⒄故贰在现有的铁电薄膜材料中,比较满意和正在使用的是钛酸盐系铁电薄膜”’。它包括:钛酸铅,简记为、锆钛酸铅,。简记为、掺镧钛酸铅,耄蚣俏狿⒉麸顼阉崆琇琓#蚣取F渲凶罹叽硇缘氖荘系列薄膜,其~是因为它的各种性能较好,另大规模及重要领域应用中,存在两个问题“’,一是它的抗疲劳性还不够,尽管∧ぴ诜腔臃⑿蕴绱娲⑵鞯挠τ梅矫嬗泻艽笄巴荆诰刍募ɑ反转之后性能退化,出现高的漏电流和严重的疲劳问题。这是影响非挥发性铁电为㈩阉岜礫,钛酸锶钡,和钛酸铋。简记为一方面由于科学家在体块沾芍幸丫辛私隙嗟难芯炕邸5玃薄膜在
料的研究范围已经扩大⊿∞,以及其他具有存储器性能的极大障碍。二是其组成中含有较多的铅,对环境和制造者存在潜在危险。因此,现在进一步寻找新的铁电材料以更适用于器件的应用。薄膜技术发展射频溅射薄膜溅射∧溅射薄膜电子束蒸发ι銹薄膜溅射外延生长、离子束溅射∧化学气相沉积∧平面磁控溅射外延生长薄膜、直流溅射金属有机物分解工艺窹⒗胱邮淌、液相外延生长缺∧用金属靶直流反应磁控溅射、甮方法制备、、蚉∧ā⒔ι