bi3.15nd0.85ti3o12铁电薄膜成分纵深分布及掺杂改性分析word格式论文.docxVIP

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2018-05-18 发布于上海
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bi3.15nd0.85ti3o12铁电薄膜成分纵深分布及掺杂改性分析word格式论文.docx

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bi3.15nd0.85ti3o12铁电薄膜成分纵深分布及掺杂改性分析word格式论文

极化又分别增大和减小，掺杂量x 为0.1时，薄膜具有最平整光滑的表面和最大的剩余极化强度(2Pr为52.7μC/cm2)；薄膜漏电流随着Zr掺杂浓度的增加而明显减小，当掺杂量x为0.2时，在高电压区域(高于3V)，BNTZ0.2薄膜的漏电流相对BNT薄膜的漏电流低四个数量级；B位Zr离子掺杂几乎没有改变BNT薄膜的居里温度，薄膜居里温度约为450℃。关键词：BNT铁电薄膜；组分纵深分布；掺杂；漏电流；化学溶液沉积AbstractInthe1990’s,withtherapiddevelopmentofmicroelectronicsandcomputerindustry,non-volatileferroelectricthinfilmmemoryhasattractedmuchattentionduetoitshighmemorydensity,fastread/writespeed,goodradiationhardnessandnon-volatilecharacteristic.Atpresent,thematerialsusedtoprepareferroelectricthinfilmmemoryaremainlyPZTseriesbecausetheyhavesomefavorableproperties,suchaslargeremnantpolarization(Pr)valueandlowprocessingtemperature.However,PZTfilmshavesomeseriousdrawbacks,suchaspoorfatigueenduranceandharmtotheenvironment.Aspeoplearepayingmoreandmoreattentiontotheenvironment,itbecomesveryimportanttofindanewkindoflead-freeferroelectricmaterialwithexcellentferroelectricpropertytoreplacePZT.Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT) iscurrentlyregardedasoneofthemostpromisingcandidatematerialsfor ferroelectricthinfilmmemoriesduetoitslead-freechemicalcomposition,low processingtemperature,largePrvalueandexcellentfatigueendurence.Inthiswork, BNTlead-freeferroelectricthinfilmsweredeposited.ThecompositionaldepthprofilesandchemicalstatesoftheelementsatdifferentfilmdepthofpreparedBNT filmswereinvestigatedindetail.Inaddition,theeffectsofB-sitesubstitutionbyZrioninBNTfilmwerestudied.Themainresearchcontentsand obtainedresultsinthisthesisaresummarizedasfollows:BNTlead-freeferroelectricthinfilmsweredepositedonPt(111)/Ti/SiO2/Si(100)substratesbyachemicalsolutiondeposition(CSD)method.Thecompositions,surfacemorphologies,compositiondepthprofiles,chemicalstatesoffilmelementsandelectricalpropertiesofBNTfilmswereinvestigatedindetailbyX-raydiffraction,atomicforcemicroscopy,X-rayphotoelectronspectroscopyandferroelectrictestsystem,respectively.ThepreparedfilmsarecrystallizedintoapolycrystallineBi-layeredperovskitestructureandnosecondaryphaseformed.Thesurfacesof fabricatedthinfilmsaredenseandcrackfree.Thecomposition