文档介绍：摘要随着微电子技术与集成电路技术的迅猛发展,人们需要将具有大块铁电性能的薄膜材料利用现代复合技术将不同功能的微尺度材料复合到一块集成板上,构成具有各种优异性能的复合材料体系。因此,铁电薄膜材料及其半导体复合基片的性能与制备的研究一直是国际上广为关注的重要课题之一。铁电薄膜在制备过程中由于与基片的晶格失配和热失配等原因,薄膜中必然会存在一定的残余应力,这些残余应力可能造成薄膜的开裂或翘曲,导致其制作的器件失效。难芯磕壳凹负跞ú考性谝熘什牧仙贤庋由さ谋∧ぃ其外延生长过程也不可避免的产生缺陷结构,这些缺陷结构会严重影响∧的性能,从而影响各种基器件的性能。另一方面如果能对铁电薄膜中应力的产生机制和控制方法有较深入的理解,同时能对其复合的半导体基片中缺陷结构有较为全面的研究,就有可能通过适当的手段来通过应变效应和缺陷的控制来调制和提高薄膜的性能。因此铁电薄膜中的应力及其复合的半导体基片中的缺陷结构是关于铁电薄膜及其复合半导体基片性能的重要研究内容。本文首先在引言部分对∧ず虶薄膜的应用背景、制备方法以及研究现状进行了评述。基于此,提出了本文的选题依据,即研究∧そ构、应力与电学性能的关系是基于“薄膜的重要应用背景和结构、应力对其电学特性的可能影响以及目前此方面相关研究的不足”,研究∧な腔“铁电材料与第三代半导体材料进一步集成的需要S捎赬射线衍射的无损检测特性以及较准确全面的表征特性,选择了湎哐苌渥魑2粼覤薄膜和本文的重点是采用曲率半径法和倒易空间图对在基片上生长的嗑П∧ず蚐仙さ腂位掺杂单晶薄膜的应力进行了表征,并运用湎哐苌浼际醯亩嘀植馐苑椒ǘ运玫挠α徒峁方面的信息进行了细致的分析,然后对薄膜中的应力、薄膜的结构以及性能之间的关系进行了讨论。在对基片上生长的嗑П∧さ难芯恐蟹⑾肿曰撼宀愕沉积温度会直接影响到薄膜中的残余应力,并对慕峋∠虿飨缘挠跋臁在对基片上生长的ゾП∧さ难芯恐蟹⑾衷又蔋牟羧攵员∧さ某结构和应变产生了明显的影响,并结合这些变化对∧なS嗉ɑ脑龃蠼∧け碚鞯闹饕J侄巍
了成功的解释。最后采用高分辨苌涠杂蠥和无0宀愕腉薄膜中的缺陷结构进行了初步的研究。这些研究结果进一步充实了铋系层状结构薄膜及其复合难芯磕容。关键词:薄膜,薄膜,掺杂,湎哐苌洌缪匦摘要Ⅱ
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签名:姬导师签名:日期.!年酶日期:_独创性声明关于论文使用授权的说明盘,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呈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作了明确的说明并表示谢意。签名: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
歹么多第一章引言铁电薄膜//铁电材料是一类具有自发极化且自发极化矢量的取向和大小随外界电场的改变而改变的材料,他们具有独特的机、电、光、声、热、磁、化学和生物等多种发现罗息盐的极化可以通过施加外电场而反向。自那以后,铁电材料受到了各国科学家的广泛关注,从基础研究到应用研究,都不断地取得进展。铁电薄膜是指具有铁电性且厚度为数十纳米到数微米的薄膜材料,可广泛应用于微电子学、光电子学、集成光学和微电子机械系统等领域,是目前高新技术研正最具代表性和为数最多的一类铁电体是钙钛矿型铁电体。这种结构的化合物化学通式为,其中分别代表不同的金属阳离子为二价或者三价,效应以及转换、耦合、传输、存储、自动反馈的功能,因而已经成为设计和发展智能材料和器件的重要支撑型材料。∧さ木褰峁图绫∧さ牡缰突叵、,与,』—·.
,噼●为四价或者三价琌为氧离子。人们发现,这种结构晶体的奇异特性都和其中的“氧八面体”有关。如图荆洗蟮难衾胱覣占据立方晶胞的八个顶角,较小的阳离子季萘⒎狡钒奶逍模雒嫘脑蛭狾离子占据。这些胱有纬裳醢面体,胱哟τ谄渲行摹U鼍蹇煽闯捎裳醢嗣嫣骞捕サ懔=岫桑餮醢嗣体之间的空隙则由胱诱季荨和呐湮皇直鹞。目前研究的另一类较新材料体系为铋系层状结构铁电薄膜铋系层状钙钛矿结构,如图尽F渲衃渴且桓鲎计矫娼峁梗綛且訲K为体心的准氧八面体结构,其结构单元即以【为上下平面,中间夹着个”】结构的氧八面体。;。豠轴或岬募ɑ慷冉洗螅豤轴的极化强度没有或很小啤<碆薄膜崛∠蚨仍礁撸S嗉ɑ慷染驮叫