铁电畴变论文_周宇澄,曹靖彬,崔元庆

导读:本文包含了铁电畴变论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:钛酸钡,图解法,微结构,电场,晶体管,临界,薄膜。

铁电畴变论文文献综述

周宇澄,曹靖彬,崔元庆[1](2018)在《力电场作用下铁电畴变的图解法及其应用》一文中研究指出系统吉布斯自由能的改变可以作为反应自发进行的判据,考虑铁电材料畴变过程中吉布斯自由能的变化,可以得到一种新形式的畴变准则。论文运用图解法研究铁电晶粒系统自由能的变化与晶粒尺寸、畴变比例以及力电场外载大小的关系,文中仅限于讨论90°畴变并以钛酸钡晶粒为例进行具体计算。图解法将畴变比例作为横坐标,晶粒系统自由能的改变量作为纵坐标,绘制自由能变化量-畴变比曲线图可以很直观地表现畴变的状态。通过不断改变晶粒尺寸大小画出的一组曲线,可以用于得到与晶粒尺寸相关的新形式的畴变准则;另外,通过变化外载大小得到的一组曲线,可以用于确定单畴临界尺寸。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)》期刊2018-11-23)

张中华[2](2012)在《MFIS结构中铁电畴变的实验研究》一文中研究指出金属/铁电薄膜/绝缘层/硅(MFIS)结构铁电场效应晶体管(FeFET)由于具有非挥发信息存储、高读写速度、高存储密度、强抗辐射能力和非破坏性读出等优点,引起了人们极大的关注。SrBi_2Ta_2O_9(SBT)薄膜为具有抗疲劳性能好、漏电流低等优异特点的重要无铅铁电材料,HfO_2薄膜为较高介电常数的绝缘层材料,并且SBT和HfO_2的多层膜结构具有好的热稳定性,能够与大规模集成电路制备工艺兼容,于是Pt/SBT/HfO_2/Si成为了应用于FeFET的重要MFIS结构。铁电畴变是指铁电畴在电场、力场或者力电耦合场作用下发生的翻转,它是铁电材料中各种物理过程和现象的基础,直接决定着铁电器件的性能。其中,在退极化场等作用下发生的背翻转现象会导致铁电材料和器件性能衰退。所以,对铁电材料和铁电器件中铁电畴变的研究将有着非常重要的意义。本论文首先采用脉冲激光沉积(PLD)方法制备了Pt/SBT/HfO_2/Si结构,然后利用压电响应力显微镜(PFM)观测了其电畴结构及其在外加电场下的翻转行为,并研究了SBT/HfO_2/Si结构在撤掉写入电场后铁电畴的演化,最后讨论了其演化机制。具体工作和结果概括如下:1. Pt/SBT/HfO_2/Si结构的制备及性能表征采用PLD先后制备了SBT薄膜、HfO_2薄膜和Pt/SBT/HfO_2/Si结构,对所制备的样品的微观结构及电学性能进行了表征,并研究了扫描电压、HfO_2薄膜厚度对Pt/SBT/HfO_2/Si结构存储窗口的影响。结果表明:(1)SBT薄膜为随机取向的多晶结构,具有良好的铁电性能;(2)HfO_2薄膜具有较高的介电常数和低的漏电流,与基底之间的界面比较清晰、平整;(3)Pt/SBT/HfO_2/Si结构的存储窗口随扫描电压的增大先增大后下降,随HfO_2薄膜厚度的增大而减小,Pt/SBT/HfO_2/Si结构在扫描电压为6V、HfO_2薄膜厚度为6nm时具有好的性能指标,积累态电容在8小时后仅降低了5%,存储窗口在10~10次翻转后也只下降了18%。2. SBT/HfO_2/Si结构中电畴结构及外电场下电畴翻转的观测利用PFM对SBT薄膜和SBT/HfO_2/Si结构中的铁电畴结构进行了观测,并研究了其在外电场作用下的翻转行为。结果表明:(1)SBT薄膜和SBT/HfO_2/Si结构均具有清晰的原始电畴结构;(2)在外电场作用下,SBT薄膜和SBT/HfO_2/Si结构中原始电畴发生了较完全的翻转,电畴的翻转行为主要受到外电场和内建电场的共同作用;(3)SBT薄膜和SBT/HfO_2/Si结构中微区的相位滞后回线表明电畴在周期外电场作用下发生180°的翻转。3. SBT/HfO_2/Si结构保持性能损失过程中电畴演化的观测利用PFM观测了SBT/HfO_2/Si结构撤掉写入电场后77h内电畴的演化,并讨论了其演化机制。结果表明:(1)撤掉写入电场后,SBT/HfO_2/Si结构中电畴发生了背翻转现象;(2)背翻转过程分为两个阶段:撤掉写入电场后的短时间内电畴发生快速的背翻转,接下来较长的时间内电畴背翻速度非常缓慢;这主要是随时间而变化的退极化场(Ed)作用的结果;(3)背翻转电畴的定量统计分析得出SBT/HfO2/Si结构中未发生背翻转电畴面积与时间的关系为指数函数。(本文来源于《湘潭大学》期刊2012-05-01)

方菲,杨卫[3](2003)在《钛酸钡铁电单晶压痕诱发微裂纹形成与90°铁电畴变》一文中研究指出用偏光显微镜和扫描电子显微镜观察研究了不同取向BaTiO3铁电单晶在Vickers压痕作用下微裂纹与90。铁电畴变的形态。发现对于[001]取向极化的BaTiO3铁电单晶,压痕诱发短裂纹不仅发生在沿着压痕对角线方向,而且由于相邻等价畴变区界面的结构错配,还发生在与压痕对角线成45°的方向。对于[100]取向的BaTiO3铁电单晶,在偏离水平方向(垂直于极化方向)约15°~20°角出现了对偶长裂纹。如果将压痕的对角线从极化方向旋转45°,则压痕诱发的裂纹长度大大缩短。认为由于结构错配的影响,裂纹倾向于沿着两畴变区的界面或沿着已畴变区和未畴变区的界面形成。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2003年12期)

方菲,杨卫,朱廷[4](1999)在《锆钛酸铅镧陶瓷裂尖处由电场诱发90°铁电畴变的实验研究》一文中研究指出用传统陶瓷工艺合成制备了(Pb0.96La0.04)(Zr0.40Ti0.60)0.99O3(PLZT)铁电陶瓷,并用X射线衍射对其结构进行了测定,表明室温下PLZT陶瓷为铁电四方相结构:a=b=0.4055nm,c=0.4109nm,c/a=1.013.将PLZT陶瓷极化后,在抛光面进行压力为49N的Vickers压痕,并施加强度为0.4Ec,0.5Ec,0.6Ec(Ec=1100V/mm)的侧向电场.用场发射扫描电镜研究观察PLZT试样极化前、极化后以及在侧向电场作用下压痕裂纹附近铁电畴结构的形态及其变化.结果表明在0.6Ec的侧向电场作用下,压痕裂纹附近发生了90°铁电畴变,在扫描电镜的铁电畴结构形貌图上再次出现了平直的90°铁电畴界.探讨了90°铁电畴变的形成及促发机制.(本文来源于《硅酸盐学报》期刊1999年03期)

铁电畴变论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

金属/铁电薄膜/绝缘层/硅(MFIS)结构铁电场效应晶体管(FeFET)由于具有非挥发信息存储、高读写速度、高存储密度、强抗辐射能力和非破坏性读出等优点,引起了人们极大的关注。SrBi_2Ta_2O_9(SBT)薄膜为具有抗疲劳性能好、漏电流低等优异特点的重要无铅铁电材料,HfO_2薄膜为较高介电常数的绝缘层材料,并且SBT和HfO_2的多层膜结构具有好的热稳定性,能够与大规模集成电路制备工艺兼容,于是Pt/SBT/HfO_2/Si成为了应用于FeFET的重要MFIS结构。铁电畴变是指铁电畴在电场、力场或者力电耦合场作用下发生的翻转,它是铁电材料中各种物理过程和现象的基础,直接决定着铁电器件的性能。其中,在退极化场等作用下发生的背翻转现象会导致铁电材料和器件性能衰退。所以,对铁电材料和铁电器件中铁电畴变的研究将有着非常重要的意义。本论文首先采用脉冲激光沉积(PLD)方法制备了Pt/SBT/HfO_2/Si结构,然后利用压电响应力显微镜(PFM)观测了其电畴结构及其在外加电场下的翻转行为,并研究了SBT/HfO_2/Si结构在撤掉写入电场后铁电畴的演化,最后讨论了其演化机制。具体工作和结果概括如下:1. Pt/SBT/HfO_2/Si结构的制备及性能表征采用PLD先后制备了SBT薄膜、HfO_2薄膜和Pt/SBT/HfO_2/Si结构,对所制备的样品的微观结构及电学性能进行了表征,并研究了扫描电压、HfO_2薄膜厚度对Pt/SBT/HfO_2/Si结构存储窗口的影响。结果表明:(1)SBT薄膜为随机取向的多晶结构,具有良好的铁电性能;(2)HfO_2薄膜具有较高的介电常数和低的漏电流,与基底之间的界面比较清晰、平整;(3)Pt/SBT/HfO_2/Si结构的存储窗口随扫描电压的增大先增大后下降,随HfO_2薄膜厚度的增大而减小,Pt/SBT/HfO_2/Si结构在扫描电压为6V、HfO_2薄膜厚度为6nm时具有好的性能指标,积累态电容在8小时后仅降低了5%,存储窗口在10~10次翻转后也只下降了18%。2. SBT/HfO_2/Si结构中电畴结构及外电场下电畴翻转的观测利用PFM对SBT薄膜和SBT/HfO_2/Si结构中的铁电畴结构进行了观测,并研究了其在外电场作用下的翻转行为。结果表明:(1)SBT薄膜和SBT/HfO_2/Si结构均具有清晰的原始电畴结构;(2)在外电场作用下,SBT薄膜和SBT/HfO_2/Si结构中原始电畴发生了较完全的翻转,电畴的翻转行为主要受到外电场和内建电场的共同作用;(3)SBT薄膜和SBT/HfO_2/Si结构中微区的相位滞后回线表明电畴在周期外电场作用下发生180°的翻转。3. SBT/HfO_2/Si结构保持性能损失过程中电畴演化的观测利用PFM观测了SBT/HfO_2/Si结构撤掉写入电场后77h内电畴的演化,并讨论了其演化机制。结果表明:(1)撤掉写入电场后,SBT/HfO_2/Si结构中电畴发生了背翻转现象;(2)背翻转过程分为两个阶段:撤掉写入电场后的短时间内电畴发生快速的背翻转,接下来较长的时间内电畴背翻速度非常缓慢;这主要是随时间而变化的退极化场(Ed)作用的结果;(3)背翻转电畴的定量统计分析得出SBT/HfO2/Si结构中未发生背翻转电畴面积与时间的关系为指数函数。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

铁电畴变论文参考文献

[1].周宇澄,曹靖彬,崔元庆.力电场作用下铁电畴变的图解法及其应用[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(下).2018

[2].张中华.MFIS结构中铁电畴变的实验研究[D].湘潭大学.2012

[3].方菲,杨卫.钛酸钡铁电单晶压痕诱发微裂纹形成与90°铁电畴变[J].硅酸盐学报.2003

[4].方菲,杨卫,朱廷.锆钛酸铅镧陶瓷裂尖处由电场诱发90°铁电畴变的实验研究[J].硅酸盐学报.1999

论文知识图

侧向电场作用下裂纹顶端90°铁电畴变晶格应变和相变应变在Y轴极化PZT95/...不同的appK下含边缘裂纹的PZT铁电薄膜...(a)陶瓷样品Pb0.56-xBa0.44CaxNb2O...(a)中间表面裂纹有限元模型(b)裂尖奇...理想电塑性铁电模型的裂纹构形

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