發(fā)布時間：2021-04-17 03:31

　　近年來,氧化鉿基薄膜作為最具有代表性的高介電常數(shù)材料,被廣泛用于各種電子元器件中。研究顯示,氧化鉿基薄膜的介電性能主要取決于相結(jié)構(gòu)。為了調(diào)控薄膜的電學(xué)性能,就需要研究氧化鉿的相變機制。目前人們只單純依賴實驗以尋找相變所需的摻雜量,這無疑會延長研發(fā)周期和提高研發(fā)成本。此外,現(xiàn)階段氧化鉿基薄膜的制備方法多為真空法,成本高且不易獲得大面積的薄膜。研究用溶液法制備氧化鉿基薄膜也是非常必要的�；谏鲜瞿康�,本文設(shè)計一系列不同成分、厚度和多層結(jié)構(gòu)的氧化鉿基薄膜,然后用水基化學(xué)溶液沉積法加以實現(xiàn),并系統(tǒng)地研究了薄膜的結(jié)構(gòu)、表面形貌、介電性能和能帶結(jié)構(gòu),對薄膜的相變機理進行了較為深入的討論。取得的主要研究結(jié)果如下:（1）以直流反應(yīng)磁控濺射法在Si基片上成功制備出致密光滑、電阻率低、厚度在幾納米到幾百納米范圍內(nèi)可調(diào)控的TiN薄膜,并系統(tǒng)地研究了薄膜生長過程中微觀結(jié)構(gòu)和性能的演變。結(jié)果表明,隨著厚度的增大,薄膜的表面粗糙度呈現(xiàn)先減小后增大的變化趨勢。薄膜的電阻率隨厚度的增大而先減小后增大,呈現(xiàn)“U”型曲線關(guān)系,電阻率最低可達5.4×10-7 Ω·m。該氮化鈦薄膜的優(yōu)良性能滿足其作為氧化鉿基薄膜電學(xué)測量所需... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１常壓下氧化鉿的三種晶體結(jié)構(gòu)：（ａ）立方相，（ｂ）四方相，（ｃ）單斜相??（，紅）［５］??

?（ｂ）?（ｃ）??圖１．１常壓下氧化鉿的三種晶體結(jié)構(gòu)：（ａ）立方相，（ｂ）四方相，（ｃ）單斜相??（藍色代表鉿原子，紅色代表氧原子）［５］??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｒｅｅ?ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?Ｈｆ〇２?ａｔ?ｎｏｒｍａｌ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ：?（ａ）?ｃｕｂｉｃ，?（ｂ）?ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ，??ａｎｄ?（ｃ）?ｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃ?ｐｈａｓｅｓ?（ｂｌｕｅ?ａｎｄ?ｒｅｄ?ｓｐｈｅｒｅｓ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ?Ｈｆ?ａｎｄ?Ｏ?ａｔｏｍｓ）ｔ５ｌ??常壓下晶態(tài)氧化鉿主要有三個熱力學(xué)穩(wěn)定相，分別是立方相（ｃｕｂｉｃ，?ｃ－Ｈｆ〇２）、四??方相（ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ，ｔ－Ｈｆ〇２）和單斜相（ｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃ，ｍ－Ｈｆ〇２）。圖１．１給出三種相的晶胞不??意圖［５］。常壓下Ｈｆ０２的三種晶體結(jié)構(gòu)隨溫度變化而發(fā)生轉(zhuǎn)變：ｍ－Ｈｆ０２為常溫常壓穩(wěn)定相，??空間群為尸２Ａ；當(dāng)溫度升至２０００Ｋ時轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较�，空間群為Ｐ４２／ｗｎＣ；當(dāng)溫度升至２９００??Ｋ時轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蟹}結(jié)構(gòu)的立方相，空間群為當(dāng)溫度升至３０３１?Ｋ時為液態(tài)［６］。??立方氧化鉿是氧化鉿各種晶體結(jié)構(gòu)中最簡單的

??效應(yīng)晶體管（ＦｉｎＦｉｅｌｄ－ＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＦｉｎＦＥＴ）的柵介質(zhì)即為氧化鉿基薄膜（如圖１．３??所示）。該技術(shù)己被用于ｉＰｈｏｎｅ７／７Ｐｌｕｓ手機上。??１．３．２動態(tài)隨機存儲器的電容介質(zhì)??動態(tài)隨機存儲器（Ｄｙｎａｍｉｃ?Ｒａｎｄｏｍ?Ａｃｃｅｓｓ?Ｍｅｍｏｒｙ，ＤＲＡＭ）作為一種被廣泛應(yīng)用??的存儲器，其發(fā)展也遵循著摩爾定律。隨著器件尺寸的不斷減小，必然需要使用新型的??ｈｉｇｈ－灸材料以替代傳統(tǒng)的Ｓｉ０２作為ＤＲＡＭ的電容介質(zhì)。然而由于ＤＲＡＭ的特點，其ｈｉｇｈ－灸??材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)與ＭＯＳＦＥＴ不盡相同，歸納起來主要由以下幾點ＰＡ??（１）

【參考文獻】：
期刊論文
[1]解讀《中國制造2025》（三）[J].   文體用品與科技. 2016(01)
[2]國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》[J].   設(shè)計. 2015(12)



本文編號：3142724