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
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
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
任国强
,
邢金柱
,
李晓红
,
郭建新
,
代秀红
,
杨保柱
,
赵庆勋
功能材料
应用射频磁控溅射法在（001）Si衬底上制备了Cu（120nm）/Ta（5nm）/Ti-Al（5nm）/Si异质结,借助原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）和四探针测试仪（FPP）等方法研究了Ta（5nm）/Ti-Al（5nm）集成薄膜用作Cu和Si之间阻挡层的结构和性能。研究发现,Cu/Ta/Ti-Al/Si异质结即使经受850℃高温退火后,样品的XRD图中也没有出现杂峰,表明样品各层之间没有发生明显的化学反应。相对于800℃退火的样品,850℃退火样品的表面均方根粗糙度急剧增大,同时方块电阻也增加了一个数量级,表明Ta（5nm）/Ti-Al（5nm）集成薄膜在850℃时,阻挡性能完全失效。由于Ta和Cu之间存在良好粘附性以及Ti-Al强的化学稳定性,Ta（5nm）/Ti-Al（5nm）集成薄膜在800℃以下具有良好的阻挡性能。
关键词:
Cu互连
,
阻挡层
,
Ta/Ti-Al
,
射频磁控溅射
陈剑辉
,
刘保亭
,
赵冬月
,
杨林
,
李曼
,
刘卓佳
,
赵庆勋
材料导报
随着集成电路向超大规模的发展,Cu互连技术已成为硅工艺领域的热点话题,其关键技术之一--扩散阻挡层的研究越来越受到人们的关注.结合课题组阻挡层的研究工作,介绍了当前Cu互连技术中难熔金属及其氮(碳、硅、氧)化物、多层膜、三元化合物等各类扩散阻挡层材料的研究发展现状,论述了阻挡层的厚度问题、阻挡层研究过程中的分析表征方法以及当前Cu互连的理论研究现状,归纳并分析了阻挡层的失效机制.
关键词:
Cu 互连
,
扩散阻挡层
,
失效机制
刘卓佳
,
刘保亭
,
彭增伟
,
代秀红
,
闫会芳
,
付跃举
,
赵庆勋
人工晶体学报
以射频磁控溅射法生长的La0.5Sr0.5CoO3( LSCO)为电极,采用溶胶-凝胶法在以Ti-Al为导电阻挡层的Si基片上生长了用不同Pb过量前驱体溶液(溶胶)制备的LSCO/Pb( Zro4Ti0.6)O3(PZT)/LSCO电容器,以此构造了Pt/LSCO/PZT/LSCO/Ti-Al/Si异质结.Pb过量对LSCO/PZT/LSCO电容器极化翻转性能的影响表明:不同Pb过量溶胶对电容器的极化翻转性能影响很大,其中Pb过量15％的溶胶制备的样品在550℃常规退火1h后相对具有较好的翻转性能.在5V的外加电场下,LSCO/PZT/LSCO电容器的矫顽电压和剩余极化强度分别为1.25V和24.6μC/cm2.疲劳和电阻率测试分析表明:在经过109翻转后,不同样品的抗疲劳性能均很好,而电阻率随前驱体溶液Pb过量的增加呈现下降的趋势.
关键词:
Pb过量
,
铁电电容器
,
PZT
,
极化翻转
,
溶胶-凝胶
周阳
,
程春生
,
赵敬伟
,
郑红芳
,
赵庆勋
,
彭英才
,
刘保亭
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00242
采用溶胶凝胶方法在玻璃基ITO电极上制备了Pt/ Pb(Zr 0.4 Ti 0.6 )O3(PZT)/ITO电容器.采用X射线衍射仪、铁电测试仪、分光光度计对其微观结构、电学性能及光学性能进行了测量.结果表明PZT薄膜结晶良好,具有（101）高度择优取向.铁电电容器具有良好的保持特性和抗疲劳特性,具有较大的剩余极化强度和电阻率,5V电压下的剩余极化强度和电阻率分别为41.7μC/cm2和2.5×109Ω·cm;漏电流测量结果表明电压小于0.8V时为欧姆导电机制,当电压大于0.8V时,漏电流满足肖特基发射机制.光学透射谱结果表明在短波范围内,PZT表现出强吸收作用;在长波范围内,PZT表现为强透射,最大透射率达到95%.
关键词:
Pt/PZT/ITO
,
sol-gel method
,
electric property
周阳
,
程春生
,
赵敬伟
,
郑红芳
,
赵庆勋
,
彭英才
,
刘保亭
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00242
采用溶胶-凝胶方法在玻璃基ITO电极上制备了Pt/Pb((Zr_(0.4)Ti_(0.6))O_3(PZT)/ITO电容器.采用X射线衍射仪、铁电测试仪、分光光度计对其微观结构、电学性能及光学性能进行了测量.结果表明PZT薄膜结晶良好,具有(101)高度择优取向.铁电电容器具有良好的保持特性和抗疲劳特性,具有较大的剩余极化强度和电阻率,5V电压下的剩余极化强度和电阻率分别为41.7μC/cm~2和2.5×10~9Ω·cm;漏电流测量结果表明电压小于0.8V时为欧姆导电机制,当电压大于0.8V时,漏电流满足肖特基发射机制.光学透射谱结果表明在短波范围内,PZT表现出强吸收作用;在长波范围内,PZT表现为强透射,最大透射率达到95%.
关键词:
Pt/PZT/ITO
,
溶胶-凝胶法
,
电学性能
马继奎
,
赵庆勋
,
彭增伟
,
陈明敬
,
史金超
,
刘保亭
人工晶体学报
采用磁控溅射的方法在SrRuO3/SrTiO3 (001)衬底上外延生长BiFeO3薄膜,研究以不同金属或氧化物做顶电极时的铁电、铁磁性质和漏电流及其导电机制.X射线衍射图谱和(φ)扫描图结果显示BiFeO3薄膜沿c轴外延生长,以Pt、Al做顶电极的薄膜剩余极化强度2Pr为68μC/cm2,生长Pt/SRO、FePt顶电极的薄膜剩余极化强度较小,2Pr为44μC/cm2,矫顽场2Ec约为370±20 kV/cm.薄膜的漏电流密度较小而且趋于饱和,在U=12 V时最大为1.94×10-3 A/cm2,体传导普尔弗兰克导电为BiFeO3薄膜主要的导电机制.BFO薄膜展现出弱磁性,饱和磁化强度为9.3 emu/cm3,矫顽场为338 Oe.
关键词:
BiFeO3
,
磁控溅射
,
铁电性
,
外延生长
