PZT薄膜具有優(yōu)異的電學性能,在微機電學、微電子學等領域應用廣泛。其中,使用PZT薄膜制作得鐵電隨機存取存儲器(FRAM)在近年來受到科研工作者和制作廠商的深度關注。但是因為PZT薄膜鐵電疲勞的特性而限制了其在鐵電存儲器領域進一步的發(fā)展。為此探索了改善PZT薄膜鐵電疲勞特性的方法,希望能進一步推動PZT薄膜在存儲應用上的進展。在系統(tǒng)總結PZT薄膜研究和應用現狀的基礎上,使用溶膠-凝膠法制備出了PZT薄膜,研究了導致PZT薄膜鐵電疲勞的原因,并使用A位或B位施主摻雜和LNO底電極代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Pt底電極的方法來改善PZT薄膜的介電性能、鐵電性能和鐵電疲勞性能。本課題使用了La和W元素摻雜PZT薄膜,實驗結果表明:適量的A位的La摻雜或B位的W摻雜都可以明顯改善PZT薄膜的介電性能、鐵電性能和鐵電疲勞性能。其中La元素摻雜的最佳濃度是2mol%,而W元素摻雜的PZTW薄膜介電性能、鐵電性能和鐵電疲勞性能隨著摻雜濃度的增大而提升,1mol%摻雜的PZTW薄膜的性能最好。本課題還研究了不同La/Ni比LaNi_xO_3+δ薄膜的性質的不同,我們發(fā)現:使用溶膠...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 鐵電存儲器
        1.2.1 鐵電存儲器的分類
        1.2.2 鐵電隨機存取存儲器的工作原理
        1.2.3 鐵電存儲器的材料選取
    1.3 PZT薄膜的結構與性質
        1.3.1 PZT材料的晶體結構
        1.3.2 PZT材料的性質
    1.4 PZT薄膜研究進展
        1.4.1 PZT薄膜摻雜改性研究進展
        1.4.2 PZT薄膜電極材料研究進展
    1.5 本課題的主要研究內容
第2章 PZT薄膜的制備與性能表征
    2.1 薄膜的制備技術
    2.2 使用Sol-Gel法制備PZT薄膜
        2.2.1 制備PZT薄膜需要的原材料和實驗設備
        2.2.2 配置PZT前驅體溶液
        2.2.3 制備PZT薄膜
    2.3 PZT薄膜性能的表征方法
    2.4 不同PZT薄膜的性能比較
        2.4.1 XRD結果比較
        2.4.2 鐵電性能比較
        2.4.3 介電性能比較
    2.5 本章小結
第3章 摻雜對PZT薄膜鐵電性能的影響
    3.1 制備La摻雜和W摻雜PZT薄膜
        3.1.1 配置PLZT和PZTW前驅體溶液
        3.1.2 制備PLZT和PZTW薄膜
    3.2 La/W摻雜對PZT薄膜結構的影響
        3.2.1 X射線衍射分析
        3.2.2 SEM分析
    3.3 摻雜對PZT薄膜電學性能的影響
        3.3.1 介電性能
        3.3.2 鐵電性能
    3.4 摻雜對PZT薄膜疲勞特性的影響
    3.5 本章小結
第4章 LNO底電極對PZT薄膜性能的影響
    4.1 制備不同La/Ni比的LaNi_xO_3+δ薄膜
    4.2 不同La/Ni比的LaNi_xO_3+δ薄膜性質比較
        4.2.1 結構性質比較
        4.2.2 薄膜電阻率比較
    4.3 第一性原理計算方法簡介
    4.4 使用第一性原理分析不同La/Ni比的LaNi_xO_3+δ的性質
        4.4.1 計算LNO晶體的態(tài)密度
        4.4.2 計算不同La/Ni比的LaNi_xO_3+δ晶體的結構
    4.5 在不同La/Ni比LaNi_xO_3+δ底電極上制備的PZT薄膜性能比較
    4.6 本章小結
第5章 總結
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3764291