LSCO-PZT-LSCO集成鐵電薄膜生長(zhǎng)與性能研究.pdf

1、與傳統(tǒng)E2PROM，F(xiàn)LASH等非揮發(fā)性存儲(chǔ)器相比，新型非揮發(fā)鐵電存儲(chǔ)器FRAM具有低操作電壓、快速讀寫(xiě)操作、低功耗、信息保持時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)異的特性，因而非常適合于嵌入式開(kāi)發(fā)應(yīng)用。其中集成鐵電薄膜是實(shí)現(xiàn)鐵電存儲(chǔ)器的關(guān)鍵。本文主要研究了集成鐵電薄膜LSCO/PZT/LSCO下緩沖層LSCO的靶材制備，磁控濺射工藝參數(shù)優(yōu)化以及薄膜自發(fā)形核熱力學(xué)分析。按照熱力學(xué)理論，重點(diǎn)研究分析了薄膜生長(zhǎng)過(guò)程中的自發(fā)形核過(guò)程。通過(guò)分析臨界核心半徑r*，自由能變化

2、ΔG*兩參量，來(lái)探討襯底溫度和沉積速率對(duì)整個(gè)形核過(guò)程及組織結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，適當(dāng)提高襯底溫度T，并降低沉積速率U可沉積得到晶粒粗大甚至具有單晶結(jié)構(gòu)的薄膜。采用溶膠凝膠自燃燒法制備出的La0.5Sr0.5CoO3靶材優(yōu)化閾值為：燒結(jié)溫度1200 ℃，鑭過(guò)量系數(shù)λ=0.03。在此條件下制備的靶材表面平整，晶粒均勻，結(jié)合致密，孔洞缺陷極少，電阻率最低可達(dá)到0.145mΩ·cm。改變制備LSCO薄膜的襯底溫度和濺射功率兩工藝參數(shù)，通過(guò)分析研