bst热释电薄膜漏电流特性及软击穿特性分析word格式论文.docxVIP

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bst热释电薄膜漏电流特性及软击穿特性分析word格式论文

优秀毕业论文 精品参考文献资料 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方 外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 签名: 日期: 年 月 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘, 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名: 导师签名: 日期: 年 月 摘 要 摘 要 BaxSr1-xTiO3(BST)薄膜具有介电系数高、介电损耗低、居里温度可调以及 热释电性高等优点,在超高密度集成的动态随机存储器(DRAM)、微波调谐器件、 非制冷红外探测等领域有广阔的应用前景。在器件中,BST 薄膜工作在外加直流 电压下,此时薄膜中存在的漏电流随时间的增加而增加,直至发生介质击穿的软 击穿现象,严重影响了薄膜器件的工作稳定性和使用寿命。本论文采用射频溅射 法在 Pt/Ti/SiO2/Si 基片上制备 Ba0.65Sr0.35TiO3 薄膜样品,通过测试样品的漏电流特 性,认清了 BST 薄膜中的漏电流机制,获得了薄膜制备工艺与漏电流特性的关系, 揭示了薄膜的软击穿特性,探讨了软击穿的物理机制。 首先,通过测试 BST 薄膜的 I ??t(漏电流与时间)曲线,得到准确的 I ??V(漏 电流与施加电压)曲线,揭示了 BST 薄膜在不同电场强度下的漏电流机制。当外 加电强度较小时,符合欧姆导电规律,当外加电场强度较大时,符合空间电荷限 制电流机制。 其次,通过不同缓冲层工艺条件下制备的 BST 薄膜 I ??t 特性的研究,得到了 BST 薄膜制备工艺与漏电流特性的关系,确定了优化的缓冲层制备工艺。 再次,在 Ni-Cr/BST/SRO 结构的样品中观察到电流瞬变现象,研究表明这是 由于氧空位电荷在电极界面处聚集引起的,通过施加合适的反向电压,在一定的 作用时间下,可以使电流瞬变现象恢复到初始状态。 最后,利用恒定电压法,获得了 BST 薄膜在不同偏压、不同温度下的软击穿 特性:固定测试偏压条件时,击穿时间随测试温度升高而降低;固定测试温度条 件时,击穿时间随测试电压的增加呈指数减小。并探讨了 BST 薄膜软击穿的物理 机制。 关键词:BST 薄膜,漏电流,软击穿 I II ABSTRACT ABSTRACT BaxSr1-xTiO3(BST)thin films were widely applied in ultra-high density integrated DRAM, microwave tunable devices, and uncooled infrared detector, due to its high dielectric permittivity, low dielectric loss, variable Curie temperature, and good pyroelectric properties. In devices, BST thin film was applied DC voltage, the leakage current in the films would increase with the creasing of applied voltage time, till soft breakdown phenomenon occurring, which impact seriously on the stability and lifetime of devices. In this dissertation, BST thin films were deposited by radio frequency sputtering on Pt/Ti/SiO2/Si substrates. The leakage current mechanisms of BST thin films were investigated by measuring the I ??V characteristics. Furthermore, the relationships between the preparing c

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