【摘 要】
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该文以铁电材料在存储器中的应用为主要目的,研究了PZT铁电电容的特性,并使用导电氧化物LaNiO(LNO)取代Pt电极,以改善PZT的抗疲劳特性;对以Ti为氧八面体体心的几种层状Bi结构系列的铁电材料BiTiO(BTi)、BiLaTiO(BLT)和SrBiTiO(SBTi)制备工艺和特性进行了研究;并以BLT为铁电材料,研究了MFS和MFIS电容的制备工艺及其特性.该文的创新点主要有以下几点:1、
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该文以铁电材料在存储器中的应用为主要目的,研究了PZT铁电电容的特性,并使用导电氧化物LaNiO<,3>(LNO)取代Pt电极,以改善PZT的抗疲劳特性;对以Ti为氧八面体体心的几种层状Bi结构系列的铁电材料Bi<,4>Ti<,3>O<,12>(BTi)、Bi<,3.25>La<,0.75>Ti<,3>O<,12>(BLT)和SrBi<,4>Ti<,4>O<,15>(SBTi)制备工艺和特性进行了研究;并以BLT为铁电材料,研究了MFS和MFIS电容的制备工艺及其特性.该文的创新点主要有以下几点:1、制备了Au(Cr)/PZT/LaNiO<,3>/SiO<,2>结构的电容,并进行了IV特性的测试;该结构的电容具有很小的漏电流,且极化反转电流与不反转电流有很大的差异;同时观察了由于铁电畴的back-switching引起的负阻现象,结合电滞回线的不对称,揭示了内建电场、应力和非180度铁电畴是形成电滞回线偏移和负阻效应的根本原因.2、以Sol-Gel方法制备了SrBi<,4>Ti<,4>O<,15>(SBTi)和Bi<,3.25>La<,0.75>Ti<,3>O<,12>(BLT)薄膜,提出了一种优化的工艺处理方法,制备了取向度、铁电特性和漏电特性都很好的薄膜;通过Bi含量对其疲劳特性影响的研究,制备了抗疲劳特性和保持特性很好的SBTi和BLT薄膜;以Bi<,4>Ti<,3>O<,12>薄膜为籽晶层,制备了Bi<,4>Ti<,3>O<,12>—SrBi<,4>Ti<,4>O<,15>结构的薄膜,不仅降低了SrBi<,4>Ti<,4>O<,15>薄膜的析晶温度,而且其非C取向度很好,电滞回线饱和特性较好.3、测试了局部电滞回线,根据测试结果探讨了MFS和MFIS非破坏性读出的机理.通过不同脉冲宽度对铁电薄膜疲劳特性的影响,揭示了其疲劳现象的根本原因;这种以系统的电学测试方法来揭示与薄膜内部缺陷相关的一些机理具有一定新意.测试了疲劳特性在不同电压区域与测试电压的关系.
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