薄膜材料與器件課程論(完整版)
【正文】 作集成性器件。 90 年代，隨著微電子技術(shù)、光電子技術(shù)和傳感器技術(shù)等的發(fā)展，對(duì)鐵電材料提出了小型輕量、可集成等更高的要求，從而使大批新型鐵電薄膜器件或器件原型不斷涌現(xiàn)。濺射法的基本手段是利用荷能粒子轟擊靶材表面，使固體原子 (或分子 )從表面射出形成濺射物流，沉積于基底表面形成薄膜。采用該方法已制備出 KNbO Bi4Ti3012 、 PZT 等薄膜。近年來，利用 L— MBE 已成功地研制了多種鐵電薄膜和復(fù)合薄膜等，并可以實(shí)現(xiàn)超品格制備和薄膜的外延生長(zhǎng)。 因此，今后鐵電薄膜材料的主要研究和發(fā)展方向有 [1112]： (1)重視鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)特性及相關(guān)新效應(yīng)的研究； (2)開 發(fā)鐵電薄膜在集成光學(xué)和微電機(jī)系統(tǒng) 中 的應(yīng)用； (3)大力研發(fā)和開拓新型鐵電薄膜器件。 鐵電薄膜具有優(yōu)越的電極化特性、熱釋電效應(yīng)、壓電效應(yīng)、電光效應(yīng)、高解電系數(shù)和非線性光學(xué)性質(zhì)等一系列特殊性質(zhì)，可以利用這些性質(zhì)制作不同的功能器件，并可望通過鐵電薄膜材料與其它材料的集 成或復(fù)合，制作集成性器件。溶膠一凝膠方法的優(yōu)點(diǎn) [56]是： (1)合成溫度低，可防止低熔點(diǎn)氧化物的揮發(fā)； (2)由于水解縮聚反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，因此各成分在分子級(jí)程度上均勻混合，使得形成的膜化學(xué)計(jì)量比與配方一 致； (3)化學(xué)組分準(zhǔn)確，均勻性好； (4)易于摻雜 改性； (5)工 藝簡(jiǎn)單，易于推廣，成本低，成膜面積大。缺點(diǎn)是薄膜的組分比與靶材有所不同，濺射速率低，生長(zhǎng)速度慢。鐵電薄膜存儲(chǔ)器既有動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)快速讀寫功能，又有可擦除只讀存儲(chǔ)器 (EPROM)的非易失性，還具有抗輻射、功耗和工作電壓低、工作溫度范圍寬、易與大規(guī)模集成電路兼容等特點(diǎn)，因而在鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器 (FRAM)、超大規(guī)模集成 (FEMFET)、全光存儲(chǔ)器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。 具有鐵電性，且厚度在數(shù)十納米至數(shù)微米的薄膜材料稱為鐵電薄膜材料。 《薄膜材料與器件課程論文》 題 目 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 摘要 ： 近年來，隨著鐵電薄膜制備技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。隨著鐵電薄膜制備技術(shù)的發(fā)展，使現(xiàn)代微電子技術(shù)與鐵電薄膜的多種功能相結(jié)合，必將開發(fā)出眾多新型功能器件，促進(jìn)新興技術(shù)的發(fā)展，因此對(duì)鐵電薄膜的研究已成為國(guó)內(nèi)、國(guó)際上 新材料研究中的一個(gè)十分活躍的領(lǐng)域。在鐵電薄膜的許多應(yīng)用中，鐵電存儲(chǔ)器尤其引人注目。由于濺射物流具有較高 (十幾至幾十電子伏特 )的能量，到達(dá)基底表面后能維持較高的表面遷移率，所以濺射法具有如下優(yōu)點(diǎn)： (1)制得膜層的結(jié)晶性能較好，控制好濺射參數(shù)，易獲得單晶膜層； (2)基片溫度較低； (3)與集成技術(shù)的兼容性好； (4)可用于多種薄膜的 制備； (5)制得的薄膜不需要或只需要較低溫度的熱處理。 溶膠一凝膠
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