钛酸锶钡、钛酸锶铌及多层铁电存储器研究.pdf

文档介绍：分类号_________
U D C__________


博 士 学 位 论 文

钛酸锶钡、钛酸锶铌及多层铁电
存储器研究

学位申请人姓名：鲍军波
申请学位学科专业：微电子学与固体电子学
指导教师姓名：李兴教 教授




论文答辩日期 学位授予日期
答辩委员会主席 袁润章 评阅人 袁润章 顾豪爽 邹雪城
A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Doctor of Philosophy in Engineering


Study of Barium Strontium Titanate, Niobium Strontium Titanate and
Ferroelectric Random Access Memory




: Bao Junbo
Major : Microelectronics and Solid State Electronics
Supervisor : Prof. Li Xingjiao




Huazhong University of Science and Technology
Wuhan, Hubei 430074, P. R. China
September, 2005
摘 要
本文包括钛酸锶钡、钛酸锶铌及铁电存储器的研究。分别评述了钛酸锶钡介电材料、钛
酸锶铌陶瓷材料及铁电存储器的研究现状；并成功地设计了钛酸锶钡薄膜介电材料、钛酸锶
铌陶瓷变阻器的制备工艺，以及多层铁电薄膜存储器；通过对材料的晶相结构测试分析以及
电特性的研究，探讨了钛酸锶钡薄膜介电材料的高频及 DRAM 介质应用、钛酸锶铌陶瓷材料
作为多功能器件的应用及铁电存储器的物理问题。主要内容如下：
1）通过选择合适配比钛源溶剂及金属离子溶剂，建立了简单有机溶剂体系的“水基”溶
胶凝胶法，提高了多成份溶胶对水的兼容性，适合于 BST 薄膜制备过程中进行多种离子掺杂，
制备了掺杂 Mn 的 BST 铁电薄膜，薄膜结晶良好，表面致密。研究发现 Mn 掺杂对 BST 薄膜
的漏电流和介电特性有较大的改善，漏电流密度达到 ，介电常数达到 800 以上，而
介电损耗仅为 ~，对于 300nm 的薄膜材料，这是已有文献中最好的数据。
2）采用多种氧化物掺杂，制备了钛酸锶铌基变阻