霍骥川
,
刘保亭
,
邢金柱
,
周阳
,
李晓红
,
李丽
,
张湘义
,
王凤青
,
王侠
,
彭英才
功能材料
以非晶Ni-Al薄膜作为Cu互连的阻挡层材料,采用射频磁控溅射法构架了Cu/Ni-Al/Si的异质结.利用原子力显微镜、X射线衍射仪和四探针测试仪研究了不同温度下高真空退火样品的表面形貌、微观结构与输运性质.实验发现非晶Ni-Al薄膜在高达750℃的退火温度仍能保持非晶结构,各膜层之间没有明显的反应和互扩散存在,表明了非晶Ni-Al薄膜具有良好的阻挡效果,可以用作Cu互连的阻挡层材料.
关键词:
Cu互连
,
Ni-Al
,
扩散阻挡层
张锁良
,
贾长江
,
郝彦磊
,
史守山
,
张二鹏
,
李钗
,
娄建忠
,
刘保亭
,
闫小兵
人工晶体学报
采用射频磁控溅射法在室温玻璃衬底上成功地制备出了铟镓锌氧(In-Ga-Zn-O)透明导电薄膜.研究了不同溅射功率对In-Ga-Zn-O薄膜结构、电学和光学性能的影响.X射线衍射(XRD)表明,在80～150 W溅射功率范围内In-Ga-Zn-O薄膜为非晶结构.随着溅射功率的增加,生长速率成线性增加,电阻率逐渐降低.透射光谱显示在350 nm附近出现较陡的吸收边缘,说明In-Ga-Zn-O薄膜在以上溅射功率范围内具有良好的薄膜质量.光学禁带宽度随着溅射功率增加而减小.In-Ga-Zn-O薄膜在500～800nm可见光区平均透过率超过90％.
关键词:
In-Ga-Zn-O薄膜
,
溅射功率
,
电阻率
,
禁带宽度
,
透过率
陈剑辉
,
刘保亭
,
魏大勇
,
王宽冒
,
崔永亮
,
王英龙
,
赵庆勋
,
韦梦袆
人工晶体学报
以Ni-Al为阻挡层,在Si衬底上构架了SrRuO3(SRO)/BiFe0.95Mn<0.05O3(BFMO)/SRO异质结电容器.x射线衍射(XRD)分析表明:Ni-Al阻挡层为非晶结构,BFMO薄膜为具有良好结晶质量的多晶结构.在5 kHz测试频率下,SRO/BFMO/SRO电容器呈现饱和的电滞回线.实验发现,SRO/BFMO/SRO铁电电容器具有良好的抗疲劳性能.漏电机制研究表明,外加电场小于210 kV/cm时,SRO/BFMO/SRO电容器满足欧姆导电机制,在电场大于210kV/cm时,满足空间电荷限流传导机制.
关键词:
BiFe0.95Mn0.05O3
,
Ni-Al
,
阻挡层
,
漏电机制
闫会芳
,
赵庆勋
,
付跃举
,
刘卓佳
,
张婷
,
郭建新
,
任国强
,
刘保亭
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2012.01.015
应用磁控溅射法制备Ni-Al和Pt薄膜,溶胶-凝胶法制备P(VDF-TrFE)铁电共聚物薄膜,在SiO2/Si(001)衬底上首次构架了Pt/P( VDF-TrFE )/Ni-Al异质结电容器.X射线衍射(XRD)结果表明:Ni-Al薄膜为非晶结构,P(VDF-TrFE)薄膜具有较好的结晶质量.研究发现,在20 Hz测试频率下,Pt/P(VDF-TrFE)/Ni-Al电容器具有饱和的电滞回线,在90 V驱动电压下,剩余极化强度与矫顽场分别为7.6 μC/cm2和45.7 V.在外加电压为40 V时,薄膜的漏电流密度约为5.37×10-6A/cm2.漏电机制研究表明,Pt/P( VDF-TrFE )/Ni-Al电容器满足欧姆导电机制.铁电电容器经过109极化反转后没有发现明显的疲劳现象.
关键词:
P(VDF-TrFE)
,
铁电薄膜
,
非晶Ni-Al
,
溶胶-凝胶
王宽冒
,
张沧生
,
李曼
,
周阳
,
王玉强
,
王侠
,
彭英才
,
刘保亭
人工晶体学报
采用射频磁控溅射法在(001)SrTiO_3基片上制备了SrRuO_3薄膜,采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、四探针测试仪等分析方法系统研究了沉积温度对SrRuO_3薄膜结构、表面形貌及输运性质的影响.实验结果表明:当生长温度低于550 ℃时,SrRuO_3薄膜为多晶结构;当温度在550～650 ℃范围内变化时,SrRuO_3薄膜可以在SrTiO_3基片上外延生长,薄膜的最低电阻率约为0.5 mΩ·cm.
关键词:
SrRuO_3
,
磁控溅射
,
外延薄膜
闫小兵
,
史守山
,
贾长江
,
张二鹏
,
李钗
,
李俊颖
,
娄建忠
,
刘保亭
人工晶体学报
采用射频磁控溅射法制备Ti金属薄膜作为反应电极,结合脉冲激光沉积法在Pt/Ti/Si衬底上制备了Ti/非晶-SrTiO3-δ (STO)/Pt结构的阻变存储器件单元.器件的有效开关次数可达200次以上.利用5 mV的小电压测量处于高低阻态的器件电阻,发现在经过3.1 ×105 s以后,两种阻态的电阻值均没有明显的变化,说明器件具有较好的保持特性.器件处于高阻态和低阻态的电阻比值可达100倍以上.在9mA的限制电流下,器件的低阻态为500 Ω,有利于降低电路的功耗.氧离子和氧空位的迁移在阻变开关中起到重要的作用,界面层TiOx发挥着氧离子库的作用.阻变开关机制归因为导电细丝(Filaments)的某些部分出现氧化或者还原现象,造成导电细丝的形成和断开.
关键词:
阻变开关
,
STO
,
Ti反应电极
,
开关机制
,
脉冲激光沉积
邢金柱
,
刘保亭
,
霍骥川
,
周阳
,
李晓红
,
李丽
,
张湘义
,
彭英才
,
王侠
机械工程材料
采用射频磁控溅射法在Si(100)基片上首先沉积了厚度40 nm的非晶钛-铝薄膜,然后在其上又原位生长了厚度100 nm的铜薄膜,制备了铜膜/钛-铝膜/硅试样;对试样分别在400～800℃内进行真空退火处理,用原子力显微镜、X射线衍射仪、四探针测试仪对试样的表面形貌、结晶状态及方块电阻进行了分析.结果表明:当退火温度低于750℃时,试样表面平整,表面粗糙度和方块电阻均较小且基本不随退火温度的升高而改变,此时,非晶钛-铝薄膜能够起到阻挡铜向硅中扩散的作用;当退火温度在800℃时,试样的表面粗糙度和方块电阻急剧增大,此时,非晶钛-铝薄膜已经不能起到阻挡层的作用.
关键词:
铜互连
,
阻挡层
,
钛-铝薄膜
,
射频磁控溅射
贾艳丽
,
闫其庚
,
张磊
,
冯招娣
,
代秀红
,
王世杰
,
赵庆勋
,
王英龙
,
刘保亭
人工晶体学报
采用高温固相法制备La0.5Sr0.5FeD3靶材,在高能量,较低的温度条件下利用脉冲激光沉积技术(PLD)在SrTiO3 (001)衬底上自助装生长1-3型外延的LaSrFeO4∶Fe(LSFO4∶ Fe)纳米复合薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征薄膜的晶体结构和生长取向,磁力显微镜(MFM)观测样品的表面形貌和磁畴结构,超导量子干涉仪(SQUID)磁强计测量薄膜的磁性能.结果表明,α-Fe纳米线的直径大小约为20 nm.在低温10 K时,磁场方向平行和垂直纳米线的矫顽力分别为1645 Oe和923 Oe,饱和磁化强度分别为780 emu/cm3和645 emu/cm3,样品表现出良好的磁各向异性.
关键词:
脉冲激光沉积
,
LaSrFeO4∶Fe复合薄膜
,
磁性能
张磊
,
冯招娣
,
王世杰
,
贾艳丽
,
贾长江
,
闫其庚
,
李晓红
,
代秀红
,
刘保亭
人工晶体学报
采用射频磁控溅射法架构了Cu(50 nm)/Nb-Ni(50 nm)/Si异质结,利用四探针电阻测试仪、X射线衍射仪和原子力显微镜等研究了样品在不同温度下高真空退火后的结构及输运性质.结果表明:经退火处理后的样品的方块电阻均小于常温下样品的方块电阻;X射线衍射图谱中,各个退火温度下均没有Nb-Ni结晶峰和其它杂峰出现;在AFM图像中,随着退火温度的上升,样品表面的粗糙度逐渐增加,晶粒的尺寸也在逐渐增大,直到当退火温度达到750℃左右,样品表面布满了岛状晶粒进而导致阻挡层失效.
关键词:
阻挡层
,
铜互连
,
Nb-Ni薄膜
刘保亭
,
程春生
,
赵庆勋
,
闫正
,
马良
,
李锋
,
武德起
功能材料
应用溶胶-凝胶法成功地在以SrTiO3(STO)为模板/阻挡层Si(001)基片上制备了La-Sr-Co-O/ Pb(Zr0.5Ti0.5)O3(PZT)/La-Sr-Co-O/STO/Si异质结,PZT的厚度为0.8μm.研究了异质结的结构和性能.实验发现,PZT结晶良好、具有(001)高度择优取向以及较高的极化强度和较小的极化强度对脉冲宽度的依赖性;当外加电压为50V时,电阻率仍＞108Ω·cm.
关键词:
硅衬底
,
锆钛酸铅
,
溶胶-凝胶法
,
厚膜
