教育部科学技术研究重点项目(207013)
- 作品数：10 被引量：25H指数：4
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- 相关领域：理学一般工业技术电气工程电子电信更多>>
- 退火工艺对含Ti-Al阻挡层的硅基Pb(Zr_(0.4),Ti_(0.6))O_3铁电电容器结构和性能影响的研究被引量：2
- 2010年
- 应用非晶的Ti-Al薄膜为导电阻挡层,采用射频磁控溅射法和溶胶-凝胶法在Si衬底上制备了La0.5Sr0.5CoO3/Pb(Zr0.4,Ti0.6)O3/La0.5Sr0.5CoO3/Ti-Al/Si(LSCO/PZT/LSCO/Ti-Al/Si)异质结,研究了550℃常规退火(CTA)和快速退火(RTA)工艺对LSCO/PZT/LSCO/Ti-Al/Si结构和性能的影响。实验发现非晶Ti-Al薄膜在经过不同退火工艺后仍具有非晶结构,快速退火6min的样品具有较好的物理性能。在418kV/cm的外加电场下,LSCO/PZT/LSCO电容器的剩余极化强度和矫顽电场强度分别为22μC/cm2和83kV/cm。LSCO/PZT/LSCO电容器的漏电行为不依赖于退火工艺,当电场强度低于46.7kV/cm时为欧姆导电,高于46.7kV/cm时为肖特基导电机制。
- 郭颖楠刘保亭赵敬伟王宽冒王玉强孙杰陈剑辉
- 关键词：退火工艺PZT磁控溅射法溶胶-凝胶法
- SrRuO_3导电层对快速退火制备Pb(Zr,Ti)O_3薄膜结构和性能的影响被引量：6
- 2010年
- 采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上,制备了Pt/Pb(Zr,Ti)O3(PZT)/Pt和SrRuO3(SRO)/PZT/SrRuO3(SRO)异质结电容器,并研究了快速退火条件下SRO导电层对PZT结构和性能的影响。XRD测试表明,两种结构电容器中的PZT薄膜均为钙钛矿结构,SRO/PZT/SRO、Pt/PZT/Pt均具有较好的铁电性和脉宽依赖性,5V电压下两电容器的剩余极化强度Pr和矫顽电压Vc分别为28.3μC/cm2、1.2V和17.4μC/cm2、2.1V。在经过1010次翻转后,SRO/PZT/SRO铁电电容器疲劳特性相对于Pt/PZT/Pt电容器有了较大的改善,但SRO导电层的引入也带来了漏电流增大的问题。
- 王宽冒刘保亭倪志宏赵敬伟李丽李曼周阳
- 关键词：锆钛酸铅快速退火
- Pb(Zr_(0.4)Ti_(0.6))O_3电子结构的第一性原理研究被引量：5
- 2007年
- 采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法计算了Pb(Zr0.4Ti0.6)O3五层超晶胞的顺电相和铁电相的电子结构.由态密度、电子密度和能带结构的计算结果发现顺电相下钛氧八面体Ti-O6和锆氧八面体Zr-O6在铁电相中分裂为由1个O1离子和4个O2离子组成的金字塔结构Ti-O5和Zr-O5;与顺电相相比,铁电相中钛离子的3d电子和氧离子的2p电子存在更强的轨道杂化,这种杂化降低了离子间的短程排斥力,使得具有铁电性的四方结构更为稳定,而且钛离子与氧离子的相互作用对于铁电相Pb(Zr0.4Ti0.6)O3沿c轴自发极化的贡献大于锆离子与氧离子的相互作用;由电子密度的分布可推断立方结构的Pb-O键呈现离子键特征,而铁电相下Pb-O键则有较大的共价成分,铅离子与氧离子的这种轨道杂化对Pb(Zr0.4Ti0.6)O3的铁电性起重要作用.所得结果对深入理解Pb(Zr0.4Ti0.6)O3铁电性的微观机理具有参考价值.
- 赵庆勋王书彪关丽刘保亭
- 关键词：铁电体电子结构第一性原理
- 脉冲激光沉积法制备的Pb(Zr_(0.4)Ti_(0.6))O_3铁电薄膜漏电机理
- 2009年
- 利用准分子脉冲激光器在Pt/Ti/SiO2/Si(111)衬底上制备了Pb(Zr0.4Ti0.6)O3(PZT)铁电薄膜.利用掩膜技术,采用磁控溅射法在PZT薄膜上生长Pt上电极,构架了Pt/PZT/Pt铁电电容器异质结.采用X射线衍射和电容耦合测试技术分别表征了PZT铁电薄膜的微结构和电学性能.研究发现:在5 V的测试电压下,在560℃较低的沉积温度下生长的PZT薄膜电容器的剩余极化强度为187 C/m2、矫顽电压为2.0 V、漏电流密度为2.5×10-5A/cm2.应用数学拟合的方法研究了Pt/PZT/Pt的漏电机理,发现当电压小于1.22 V时,Pt/PZT/Pt电容器对应欧姆导电机理;当电压大于2.30 V时,对应非线性的界面肖特基传导(Schottky emission)机理.
- 陈剑辉刘保亭孙杰霍骥川赵敬伟王玉强赵庆勋
- 关键词：铁电薄膜脉冲激光沉积
- 沉积温度对磁控溅射生长SrRuO_3薄膜结构和性能的影响被引量：2
- 2010年
- 采用射频磁控溅射法在(001)SrTiO3基片上制备了SrRuO3薄膜,采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、四探针测试仪等分析方法系统研究了沉积温度对SrRuO3薄膜结构、表面形貌及输运性质的影响。实验结果表明:当生长温度低于550℃时,SrRuO3薄膜为多晶结构;当温度在550～650℃范围内变化时,SrRuO3薄膜可以在SrTiO3基片上外延生长,薄膜的最低电阻率约为0.5mΩ.cm。
- 王宽冒张沧生李曼周阳王玉强王侠彭英才刘保亭
- 关键词：SRRUO3磁控溅射
- 硅基集成电路中Cu互连阻挡层的研究被引量：5
- 2010年
- 随着集成电路向超大规模的发展,Cu互连技术已成为硅工艺领域的热点话题,其关键技术之一——扩散阻挡层的研究越来越受到人们的关注。结合课题组阻挡层的研究工作,介绍了当前Cu互连技术中难熔金属及其氮(碳、硅、氧)化物、多层膜、三元化合物等各类扩散阻挡层材料的研究发展现状,论述了阻挡层的厚度问题、阻挡层研究过程中的分析表征方法以及当前Cu互连的理论研究现状,归纳并分析了阻挡层的失效机制。
- 陈剑辉刘保亭赵冬月杨林李曼刘卓佳赵庆勋
- 关键词：CU互连扩散阻挡层
- 非晶Ni-Al阻挡层对快速退火制备的硅基Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3薄膜结构及物性影响的研究被引量：4
- 2010年
- 应用非晶Ni-Al薄膜作为扩散阻挡层,采用磁控溅射法和溶胶-凝胶法在Pt/TiO2/SiO2/Si（001）衬底上制备了Pt/Ni-Al/Ba0.6Sr0.4TiO3/Ni-Al/Pt电容器结构,研究了在650~800℃温度范围内快速退火（RTA）工艺对电容器结构和物理性能的影响。结果表明：在外加电场为-100 kV/cm时,700℃和750℃退火样品的介电常数达到最大,分别为150和170。非晶Ni-Al薄膜的应用可以有效地降低BST薄膜的漏电流密度。650℃退火样品在整个测试电场范围内满足欧姆导电机制;700℃、750℃和800℃退火样品分别在电压低于-3.67 V、-2.65 V和-2.14 V时满足欧姆导电机制,在电压高于-3.67 V、-2.65 V和-2.14 V时满足普尔-弗兰克导电机制。
- 孙杰刘保亭陈江恩娄建忠周阳
- 关键词：BST薄膜快速退火导电机制
- La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3/Pb(Zr_(0.4)Ti_(0.6))O_3/La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3铁电电容器的结构和性能研究
- 2010年
- 采用磁控溅射法和脉冲激光沉积法,在SrTiO3(001)衬底上制备了La0.5Sr0.5CoO3(70 nm)/Pb(Zr0.4Ti0.6)O3(70 nm)/La0.5Sr0.5CoO3(70 nm)(LSCO/PZT/LSCO)铁电电容器异质结。X射线衍射结果表明:LSCO和PZT薄膜均为外延结构。在5 V的外加电压下,LSCO/PZT/LSCO电容器具有较低的矫顽电压(0.49 V),较高的剩余极化强度(41.7μC/cm2)和较低的漏电流密度(1.97×10-5A/cm2),LSCO/PZT/LSCO电容器的最大介电常数为1073。漏电流的分析表明:当外加电压小于0.6 V时,电容器满足欧姆导电机制;当外加电压大于0.6 V时,符合空间电荷限制电流(SCLC)导电机制。
- 陈江恩刘保亭孙杰郭延岭马蕾娄建忠彭英才
- 关键词：铁电电容器PZT导电机制
- 全钙钛矿La0.5Sr0.5CoO3/PbZr0.53Ti0.47O3/La0.5Sr0.5CoO3异质结的结构与性能
- 2008年
- 应用射频磁控溅射法在SrTiO3(STO)基片上制备了全钙钛矿结构La0.5Sr0.5CoO3/PbZr0.53Ti0.47O3/La0.5Sr0.5CoO3(LSCO/PZT/LSCO)电容器异质结,并进行了结构和性能的表征.X射线衍射(XRD)的研究表明,LSCO/PZT/LSCO异质结在SrTiO3(STO)基片上为外延生长.对该电容器铁电性能的研究发现,在5 V驱动电压下,电滞回线饱和趋势良好,矫顽场电压为1.8 V和剩余极化强度为21.5×10-6C/cm2,漏电流为8.9×10-8A/cm2.实验还证实该电容器具有良好的脉冲宽度依赖性及抗疲劳特性.
- 郭建新刘保亭魏丽静张新闫小兵赵庆勋
- 关键词：钙钛矿结构PZT异质结铁电薄膜
- 快速退火对Pt/BST/Pt电容器结构和性能的影响被引量：2
- 2009年
- 采用脉冲激光沉积(PLD)法在Pt/Ti/SiO2/Si(001)基片上制备了Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜,对Pt/BST/Pt电容器在空气中进行400℃快速退火(RTA)处理,研究了快速退火对Pt/BST/Pt电容器的结构和性能的影响。结果表明:快速退火虽然对BST薄膜的结晶质量影响较小,但却极大改善了Pt/BST/Pt电容器的电学性能。当测试频率为100kHz、直流偏压为0V时,介电损耗从快速退火前的0.07减小到0.03,介电常数和调谐率略有增加。快速退火后负向漏电流过大现象得到了明显抑制,正负向漏电流趋于对称,在300×103V/cm电场强度下,漏电流密度为4.83×10–5A/cm2。
- 王玉强刘保亭孙杰郭哲范志东彭英才
- 关键词：BST薄膜快速退火氧空位脉冲激光沉积
