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《鈮釹共摻鈦酸鉍鐵電薄膜的制備及電學性能表征》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、學校代碼10530學號201110081259分類號TB34密級公開碩士學位論文鈮釹共摻鈦酸鉍鐵電薄膜的制備及電學性能表征學位申請人陽歌指導(dǎo)教師龔躍球副教授學院名稱材料與光電物理學院學科專業(yè)材料科學與工程研究方向先進信息材料與器件二〇一四年六月萬方數(shù)據(jù)ThepreparationofNb/Nd-codopedBi4Ti3O12ferroelectricthinfilmsandthecharacterisationofitselectricpropertiesCandidateGeYangSupervisorAssociateProfessorYueqiuGongCollegeFaculty
2、ofMaterials,OptoelectronicsandPhysicsProgramAdvancedInformationMaterialsandDevicesSpecializationMaterialsScienceandEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune,2014萬方數(shù)據(jù)湘潭大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究
3、做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名：日期：年月日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日萬方數(shù)據(jù)摘要隨著新一代信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，高新電子產(chǎn)品對存儲器件的質(zhì)量水平提出了更高的要求。以鐵電場效應(yīng)晶體管(FeFET)
4、為基本單元的非揮發(fā)性鐵電隨機存儲器，受到人們的廣泛關(guān)注。薄膜晶體管(TFT)型FeFET，因其制程簡單、易大面積集成，并可以實現(xiàn)全外延、全透式以及可應(yīng)用于柔性器件等特點，備受研究者們青睞。本文首先探究了鈮釹雙摻雜鈦酸鉍BNTN鐵電薄膜的制備條件；其次對鐵電薄膜BNTNx中鈮的最佳摻雜量進行了研究；最后，選擇優(yōu)良性能的BNTN0.03薄膜作為柵介質(zhì)層，應(yīng)用于ZnOTFT中，并研究了BNTN薄膜對ZnOTFT性能的影響。主要的研究工作與結(jié)果如下：首先，采用化學溶液沉積法(CSD)在Pt/Ti/SiO2/Si(100)襯底上制備了BNTN0.01薄膜，并探究了薄膜的退火溫度(650℃，750℃，
5、850℃)對薄膜微結(jié)構(gòu)和鐵電性能的影響。結(jié)果表明：隨溫度的升高，薄膜晶粒有增大的趨勢，但在750℃溫度下退火，晶粒的尺寸更均勻；隨溫度的升高，薄膜鐵電性先增大后減小，750℃溫度下退火的薄膜樣品，其鐵電性要略優(yōu)于其他兩個退火溫度下的薄膜樣品。其次，探究了BNTNx鐵電薄膜的最佳鈮摻雜量。采用CSD法，在750℃溫度下退火，制備出了BIT及BNTNx(x=0,0.01,0.03,0.05,0.07)薄膜，并表征了所制備樣品的微觀結(jié)構(gòu)、鐵電和介電性能等。結(jié)果表明：A位摻釹、B位摻鈮并沒有改變BIT的晶體結(jié)構(gòu)；隨著Nb含量的增加，晶粒尺寸有所減小。薄膜的剩余極化值2(2Pr)隨鈮含量的增加，先增
6、大后減小，在x=0.03時出現(xiàn)最大值(71.4μC/cm)；然而矯頑場(2Ec)始終隨鈮含量的增大而增大。BNTNx薄膜的漏電流比BIT薄膜的漏電流小兩個數(shù)量級，并且在BNTNx薄膜中，以BNTN0.03的漏電流最小。介電測試結(jié)果表明BNTN0.03的C-V性能表現(xiàn)最優(yōu)異，相對介電常數(shù)也最大。最后，采用CSD法，分別在SiO2/Si(100)與Pt/Ti/SiO2/Si(100)襯底上制備了ZnO/SiO2TFT和ZnO/BNTN0.03鐵電TFT，對其輸出、轉(zhuǎn)移及保持特性進行了測試與分析。結(jié)果表明：所制備的ZnO/BNTN0.03鐵電TFT為典型的n溝道晶體管，當源漏極電壓為10V時，其
7、輸出電流達到飽和；ZnO/BNTN0.03鐵電TFT顯示出較好的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性，其閾值電壓、溝道遷移率、存儲窗口25和開關(guān)電流比分別達到了2.5V、5.68cm/Vs、1.5V和1.8×10。經(jīng)24h保持5時間后，開關(guān)電流比依然保持在10，說明所制備的ZnO/BNTNx鐵電TFT具有良好的保持特性。關(guān)鍵詞：鐵電薄膜；雙摻雜改性；B3.15Nd0.85Ti3-xNbxO12；ZnO薄膜晶體管I萬方數(shù)據(jù)AbstractM
