铁电阵列论文-王芳,吴阳江,李晓慧,顾学芳,田澍

铁电阵列论文-王芳,吴阳江,李晓慧,顾学芳,田澍

导读:本文包含了铁电阵列论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:铁电聚合物,纳米压印,纳米结构阵列,极化翻转

铁电阵列论文文献综述

王芳,吴阳江,李晓慧,顾学芳,田澍[1](2017)在《铁电聚合物P(VDF-TrFE)纳米结构阵列的构筑及其在有机聚合物太阳能电池中的应用》一文中研究指出采用两步阳极氧化法制备了孔径均匀的多孔阳极氧化铝(AAO)模板,利用纳米压印技术构筑了高度规整的聚偏二氟乙烯-叁氟乙烯共聚物P(VDF-Tr FE)纳米结构阵列,并通过压电力显微镜(PFM)直观地观测P(VDFTr FE)纳米结构阵列的极化翻转行为,结果表明具有择优取向的P(VDF-Tr FE)纳米结构阵列具有较低的矫顽场.将这一结构应用到聚合物太阳能电池正极与半导体聚合物层间,并成功通过外部极化电场的变化实现了对太阳能电池效率的调控.通过对太阳能电池性能的测试发现,不同的极化方向对太阳能电池效率具有十分重要的影响,其中当铁电层呈现电负性时,器件的光电转化效率提高了25%.(本文来源于《南通大学学报(自然科学版)》期刊2017年03期)

黄健[2](2015)在《ZnO/BNT铁电薄膜晶体管阵列的制备及性能研究》一文中研究指出薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)由于在平板液晶显示领域的潜在应用前景受到广泛关注。随着显示技术大尺寸、高分辨率的发展趋势和单元器件高集成度的发展需求,TFT器件的大面积整体成型和阵列制备技术成为决定其未来发展的关键。铁电TFT是利用铁电薄膜材料替代传统的绝缘层材料作为栅介质的一种新型TFT。由于铁电薄膜具有非易失特性,因此铁电TFT不仅可作为开关器件应用于液晶显示,也可作为逻辑单元应用于非挥发存储器。铁电TFT具有非破坏性读写和超快响应等优点。本文从实际应用出发,利用改进的脉冲激光沉积(PLD)法制备了大面积Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT)铁电薄膜,对其制备工艺参数进行了优化。然后,以BNT薄膜为绝缘栅、以ZnO薄膜为沟道层,制备了ZnO/BNT铁电TFT。最后,完成了大面积ZnO/BNT铁电TFT阵列的制备。主要研究工作与结果如下:(1)采用PLD方法在1 cm×1 cm的Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了一系列BNT铁电薄膜,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、铁电分析仪等对薄膜的微观结构和电学性能进行了表征,研究了激光能量、氧气压强、生长温度对薄膜生长的影响。结果表明,在420 mJ激光能量、200 mTorr氧气压强、800oC衬底温度的实验条件下制备的BNT薄膜具有较好的性能。(2)通过扫描激光熔蚀靶材改进PLD方法,即扫描式PLD方法,利用上述优化的PLD基本工艺参数,在5 inch的n型重掺杂Si和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了大面积BNT薄膜,通过薄膜厚度测试仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、XRD、铁电分析仪和半导体参数测试仪对其厚度均匀性、组分均匀性、结晶均匀性以及电学性能进行了表征。结果表明,所制备的大面积BNT薄膜厚度偏差在±10%以内,成分均匀,不同区域的结晶性、光学性能、电学性能良好且基本一致。(3)以BNT为绝缘层、ZnO为沟道层通过PLD法在1 cm×1 cm的Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了ZnO/BNT铁电TFT单元,分别对ZnO薄膜的表面形貌、结晶性及TFT单元的性能进行了表征。结果表明,所制备的铁电TFT单元具有较低的阈值电压、较高的沟道迁移率、较低的亚阈值摆幅和较大的开关电流比,其值分别为1.3 V、2.4 cm2/Vs、0.3 V/decade和105。(4)结合上述研究,采用扫描式PLD方法在5 inch的Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了大面积ZnO/BNT铁电TFT阵列,对铁电TFT阵列的晶体管特性进行了表征。结果表明,不同区域的铁电TFT单元的阈值电压Vth均在2.5 V以下,沟道迁移率μsat均超过1.84 cm2/Vs,开关比均在103左右,且一致性较好。(本文来源于《湘潭大学》期刊2015-05-01)

苗凤娟,陶佰睿,胡志高,褚君浩[3](2014)在《微纳BNT铁电薄膜阵列制备及性能研究》一文中研究指出采用溶胶-凝胶和旋涂抽滤方法,在硅微通道(Si-MCP)衬底的内壁上涂敷前驱物,然后分别在600℃,650℃,700℃和750℃条件下制备Bi3.15Nd0.85Ti3O12/Si-MCP微纳薄膜阵列,并对其结构及铁电特性进行表征.研究结果显示,退火温度越高,Si-MCP内被局域化的微纳薄膜结晶颗粒尺寸越大,同时BNT/Si-MCP微纳薄膜阵列越趋向沿c轴取向,尤其在750℃下制备的薄膜具有表面形貌均匀和c轴取向程度高等优点,且剩余极化强度可达93.8μC/cm2.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2014年02期)

陈昕,陈相仲,沈群东,郭旭,葛海雄[4](2012)在《纳米压印制备高密度铁电高分子薄膜阵列》一文中研究指出信息和电子技术的飞速发展使有机电子器件的微型、柔性和透明化日益成为关注热点。高分子铁电材料的电性能卓越,适用于高密度红外传感阵列、数据存储或场效应晶体管等。如何得到高密度、低缺陷的铁电高分子阵列并表征其电性能,是当前研究的趋势和难点。我(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第5分会场摘要集》期刊2012-04-13)

范生强[5](2011)在《BST铁电薄膜红外探测器阵列的制备工艺及其电学性能》一文中研究指出铁电薄膜及其集成器件是当前材料科学和微电子领域的研究热点。本文以研发铁电薄膜红外探测器阵列为目标,利用磁控溅射法制备了BST铁电薄膜,研究了金属电极和BST薄膜的微加工工艺,并对探测器阵列的结构和各层光刻掩模版图进行了设计;以此制备了8x8元和16×16元Au/Ni-Cr/BST/Pt-Ti四层迭加的铁电薄膜红外探测器阵列,测试了阵列的电学性能。具体研究内容如下:(1)采用磁控溅射法制备出Ba0.8oSr0.2oTi03铁电薄膜。研究了工作气压、氧氩比、衬底温度对BST薄膜成膜质量的影响,确定了适于磁控溅射沉积BST薄膜的最佳工艺参数条件;在此工艺条件下制备得到的800nm厚BST薄膜在室温时30V外加偏压下剩余极化强度2Pr为6.47μC/cm2,5V外加电压时漏电流大小为4.22×10-10A,测试频率为200KHz时介电常数和损耗分别为428、0.007。(2)使用光刻-剥离技术实现了对上下电极和吸收层金属微图形的制备;使用光刻-湿法刻蚀成功地对BST薄膜进行了微图形化。优化了光刻剥离胶ENPI202和AZ5214E正胶的工艺参数:使用体积比为1:20:50的HF(40wt%)HNO3(65.68wt%、H2O2(30wt%)混合溶液为刻蚀液对BST薄膜进行了刻蚀,在30℃水浴恒温下,对800nm厚的薄膜刻蚀时间为18s,刻蚀速率为44.44nm/s,刻蚀得到的图形边缘清晰整齐、结构完整、无刻蚀残留物;刻蚀完成后在空气中600℃下退火30min,可显着恢复刻蚀对薄膜电性能的影响。(3)对铁电薄膜红外探测器阵列的结构进行了设计,并使用L-edit软件绘制了8x8元、16×16元阵列各层的光刻掩模版图;制备了8x8元和16×16元BST铁电薄膜红外探测器阵列,对8x8元阵列的铁电、介电和漏电流特性进行了表征和分析;室温时外加电压为30V下,8x8元BST薄膜阵列的剩余极化强度2Pr为1.83μC/cm2,测试电压为5V时漏电流大小为9.02×10-6A,测试频率为200KHz时介电常数和介电损耗值分别为276、0.013。(本文来源于《湖北大学》期刊2011-05-01)

徐国敏,赵高扬,张卫华,邓小翠,谭红[6](2008)在《基于原子力显微技术的PZT微阵列图形铁电性能》一文中研究指出应用基于原子力显微镜与铁电分析仪联用的方法,在无顶电极的情况下,直接测试了PZT微阵列格点的电滞回线。结果表明,应用铁电分析仪与原子力显微镜联用的测试技术能够表征铁电电容的电滞回线,并且可以定性地评价薄膜微电容的铁电特性。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2008年05期)

施建章,汪宏,姚熹[7](2008)在《基于Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3铁电阵列的奇异传输特性及其参数提取》一文中研究指出采用机械加工的方法基于Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3铁电陶瓷材料制备了单元为1mm*1mm的二维方柱形阵列结构,用PMMA对其进行了封装,并利用矢量网络分析仪HP8720ES对其传输特性进行了测试。实验发现,二维(本文来源于《第十五届全国高技术陶瓷学术年会摘要集》期刊2008-09-21)

闻伟[8](2008)在《电光移相器阵列用铁电薄膜研究》一文中研究指出利用光学相控阵实现电扫描技术在军用雷达方面具有重要的应用前景,其基本构成单元是电光移相器。采用具有电光效应、响应速度快、热稳定性高、耐强激光的高性能铁电薄膜锆钛酸铅镧(PLZT)和钛酸锶钡(BST)制作电光移相器是实现电扫描技术的重要途径。本文选择ITO透明导电薄膜作为铁电薄膜PLZT和BST的电极,用溅射法在石英玻璃上制备了ITO薄膜,用化学湿法刻蚀对ITO薄膜微图形化,并初步探索了PLZT薄膜和BST薄膜的电光性能。ITO电极图形化方法:刻蚀液为(?)(HCl:HNO_3:H_2O)=50:3:50的混合溶液,刻蚀温度为35℃,刻蚀速率约为30nm/min。对溅射法加高温退火处理制备的铁电薄膜PLZT和BST的选择性优于17:1。研究了高光学和电光性能的PLZT(8/65/35)薄膜的制备工艺。沉积在ITO/quartz上的PLZT薄膜,经700℃、Pb氛围、20min退火处理后,在可见光范围内,平均透过率为81.3%,对应的吸收边带位于350nm处;折射率n=2.21(λ=632.8nm);消光系数k<0.040;吸收系数α=0.031×10~5cm~(-1),对应的禁带宽度Eg=3.41eV。PLZT薄膜具有高阶电光效应,线性电光系数r=3.5×10~(-9)m/V,二次电光系数R=2.9×10~(-16)m~2/V~2,叁次电光系数为8.9×10~(-24)m~3/V~3,四次电光系数为1.4×10~(-31)m~4/V~4。沉积在ITO/quartz上的BST(60/40)薄膜,经700℃、20min退火处理后,在可见光范围内,平均透过率为83.0%,对应的吸收边带位于320nm处;折射率n=2.44(λ=632.8nm);消光系数k<0.013;吸收系数α=0.038×10~5cm~(-1),对应的禁带宽度Eg=3.68eV;BST薄膜表现出高阶电光效应,线性电光系数r=2.5×10~(-9)m/V,二次电光系数R=2.3×10~(-16)m~2/V~2,叁次电光系数为9.4×10~(-24)m~3/V~3,四次电光系数为1.3×10~(-31)m~4/V~4。通过对PLZT和BST薄膜电光性能的研究,得出采用溅射法加高温热处理在ITO/quartz上制备的PLZT和BST薄膜都具有优良的光学和电光性能,且PLZT薄膜表现出更强的电光记忆效应,适合制作高质量的电光器件。(本文来源于《电子科技大学》期刊2008-04-01)

邓小翠[9](2007)在《(Pb,La)(Zr,Ti)O_3铁电阵列的制备及其性能研究》一文中研究指出铁电薄膜在非挥发性铁电存储器及非制冷红外探测器中有广阔的应用前景。随着存储器密度及红外探测器成像分辨率的提高,大面积及高密度铁电阵列的制备,尤其是薄膜微细化后是否还保持铁电特性等研究引起了国内外研究者的极大关注。本文将化学修饰法和溶胶凝胶法结合起来,采用多种方法实现了PLZT铁电薄膜阵列的制备,并将原子力显微镜与铁电分析仪联用,研究了铁电阵列格点的铁电特性。研究发现:(1)采用醇盐法和无机盐法制备的PLZT铁电薄膜都具有铁电性能。实验结果表明,与无机盐法法相比,醇盐法制备的PLZT铁电薄膜具有较好表面质量和铁电性能。这两种PLZT凝胶膜都具有金属离子与苯酰丙酮(BzAcH)形成的感光性螯合物基团,两者都表现出明显的紫外感光性,但由于醇盐法制备的薄膜的感光波长低于无机盐法,因而具有更高的光学分辨率。(2)利用激光干涉法分别制备了周期为1μm和0.3μm的PLZT铁电阵列,扫描电镜和原子力显微镜结果表明,制备的阵列均匀、规整。(3)采用模板组装法制备了周期为1μm的PLZT铁电阵列。原子力显微镜结果显示,制备的阵列格点尺寸约为500nm×500nm×18nm。(4)采用铁电分析仪与原子力显微镜联用的方法,研究了尺寸为500nm的PLZT铁电阵列格点的电特性。当测试电源的频率比较低(300Hz以下),测试电压比较小(3V以下)时,可以观察到铁电格点的极化反转特性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2007-03-01)

徐国敏[10](2007)在《锆钛酸铅薄膜微阵列的制备及其铁电性能的研究》一文中研究指出利用铁电薄膜(如PZT等)制备各种铁电微器件时,要求首先获得该薄膜的微细图形,因此,铁电薄膜微细图形化工艺研究已经成为铁电材料研究领域中的一个重要研究方向。制备铁电薄膜微细图形的常规方法主要有光刻法、化学腐蚀法、等离子体刻蚀法、反应离子刻蚀法(RIE)等等。本文研究了采用两种微细图形制备方法,即溶胶-凝胶与光化学反应相结合的方法和溶胶-凝胶模板组装法,获得PZT薄膜微阵列图形。同时,探讨采用原子力显微镜与铁电分析仪联用的方法,测试了所获得的PZT微阵列格点的电滞回线,所得结论如下:(1)采用溶胶-凝胶法制备了PZT感光性凝胶薄膜,利用薄膜自身的感光性,结合紫外光掩模(mask)照射工艺和He-Cd紫外激光干涉工艺,分别制备了不同尺寸的PZT凝胶薄膜微阵列图形,进一步热处理就可以获得PZT陶瓷薄膜微阵列图形,图形的最小尺寸可达300nm。(2)采用溶胶-凝胶模板法,以ZrO_2二维格子为模板,组装获得尺寸为500nm×500nm×20nm的PZT陶瓷薄膜微阵列图形。(3)利用原子力显微镜(AFM)与铁电分析仪联用的方法,可以表征PZT微阵列格点单元的电滞回线,测试结果表明,采用不同微细图形化工艺获得的尺寸为480nm×480nm×40nm、500nm×500nm×20nm、40μm×40μm×40nm的PZT微阵列格点单元随外电场的变化可以实现极化反转,具有铁电特性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2007-03-01)

铁电阵列论文开题报告

(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:

薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)由于在平板液晶显示领域的潜在应用前景受到广泛关注。随着显示技术大尺寸、高分辨率的发展趋势和单元器件高集成度的发展需求,TFT器件的大面积整体成型和阵列制备技术成为决定其未来发展的关键。铁电TFT是利用铁电薄膜材料替代传统的绝缘层材料作为栅介质的一种新型TFT。由于铁电薄膜具有非易失特性,因此铁电TFT不仅可作为开关器件应用于液晶显示,也可作为逻辑单元应用于非挥发存储器。铁电TFT具有非破坏性读写和超快响应等优点。本文从实际应用出发,利用改进的脉冲激光沉积(PLD)法制备了大面积Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT)铁电薄膜,对其制备工艺参数进行了优化。然后,以BNT薄膜为绝缘栅、以ZnO薄膜为沟道层,制备了ZnO/BNT铁电TFT。最后,完成了大面积ZnO/BNT铁电TFT阵列的制备。主要研究工作与结果如下:(1)采用PLD方法在1 cm×1 cm的Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了一系列BNT铁电薄膜,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、铁电分析仪等对薄膜的微观结构和电学性能进行了表征,研究了激光能量、氧气压强、生长温度对薄膜生长的影响。结果表明,在420 mJ激光能量、200 mTorr氧气压强、800oC衬底温度的实验条件下制备的BNT薄膜具有较好的性能。(2)通过扫描激光熔蚀靶材改进PLD方法,即扫描式PLD方法,利用上述优化的PLD基本工艺参数,在5 inch的n型重掺杂Si和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了大面积BNT薄膜,通过薄膜厚度测试仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、XRD、铁电分析仪和半导体参数测试仪对其厚度均匀性、组分均匀性、结晶均匀性以及电学性能进行了表征。结果表明,所制备的大面积BNT薄膜厚度偏差在±10%以内,成分均匀,不同区域的结晶性、光学性能、电学性能良好且基本一致。(3)以BNT为绝缘层、ZnO为沟道层通过PLD法在1 cm×1 cm的Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了ZnO/BNT铁电TFT单元,分别对ZnO薄膜的表面形貌、结晶性及TFT单元的性能进行了表征。结果表明,所制备的铁电TFT单元具有较低的阈值电压、较高的沟道迁移率、较低的亚阈值摆幅和较大的开关电流比,其值分别为1.3 V、2.4 cm2/Vs、0.3 V/decade和105。(4)结合上述研究,采用扫描式PLD方法在5 inch的Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了大面积ZnO/BNT铁电TFT阵列,对铁电TFT阵列的晶体管特性进行了表征。结果表明,不同区域的铁电TFT单元的阈值电压Vth均在2.5 V以下,沟道迁移率μsat均超过1.84 cm2/Vs,开关比均在103左右,且一致性较好。

(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。

铁电阵列论文参考文献

[1].王芳,吴阳江,李晓慧,顾学芳,田澍.铁电聚合物P(VDF-TrFE)纳米结构阵列的构筑及其在有机聚合物太阳能电池中的应用[J].南通大学学报(自然科学版).2017

[2].黄健.ZnO/BNT铁电薄膜晶体管阵列的制备及性能研究[D].湘潭大学.2015

[3].苗凤娟,陶佰睿,胡志高,褚君浩.微纳BNT铁电薄膜阵列制备及性能研究[J].红外与毫米波学报.2014

[4].陈昕,陈相仲,沈群东,郭旭,葛海雄.纳米压印制备高密度铁电高分子薄膜阵列[C].中国化学会第28届学术年会第5分会场摘要集.2012

[5].范生强.BST铁电薄膜红外探测器阵列的制备工艺及其电学性能[D].湖北大学.2011

[6].徐国敏,赵高扬,张卫华,邓小翠,谭红.基于原子力显微技术的PZT微阵列图形铁电性能[J].功能材料与器件学报.2008

[7].施建章,汪宏,姚熹.基于Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3铁电阵列的奇异传输特性及其参数提取[C].第十五届全国高技术陶瓷学术年会摘要集.2008

[8].闻伟.电光移相器阵列用铁电薄膜研究[D].电子科技大学.2008

[9].邓小翠.(Pb,La)(Zr,Ti)O_3铁电阵列的制备及其性能研究[D].西安理工大学.2007

[10].徐国敏.锆钛酸铅薄膜微阵列的制备及其铁电性能的研究[D].西安理工大学.2007

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