锶基非晶薄膜与多晶陶瓷的制备及其电性能研究

发布时间：2022-07-08 15:48

　　非晶薄膜又称为无定型薄膜,因非晶薄膜对基片材料限制小,性能开发可能性大,制备工艺简单,现在对多数功能材料的研究趋势由单晶材料和多晶材料转向非晶材料。信息存储和能量存储的研究在科学技术飞速发展和资源紧缺的21世纪也显得尤为重要。本文主要采用溶胶凝胶法制备锶基薄膜忆阻器,主要研究锶基非晶薄膜中各成分的化学态、漏电流性能、忆阻效应和传导机制。另外本文采用高温固相法制备了锶基无铅铁电陶瓷,主要研究其介电性、电卡效应、热能量收集性能和能量存储性能等。（1）采用溶胶凝胶法制备了高温退火的Au/SrTiO₃（STO）/Si（100）和低温退火的Au/STO/FTO/Glass薄膜器件,研究不同结晶状态下的STO薄膜中化学成分的组合形式、漏电流性能、传导机制和阻变性能的差异。结果表明,400℃退火的STO阻变性能最佳,其高低阻态比值达到10~2。此外,器件在初始高阻态是由欧姆传导机制主导,在后阶段的高阻态是由空间电荷限制电流模型主导传导。然而在高阻态转换为低阻态后,欧姆传导机制再次成为主导。采用氧空位形成和破裂的导电细丝模型能合理的解释薄膜器件的高低阻态的转变。（2）采用溶胶凝胶... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 新型非易失性存储器分类
        1.2.1 铁电随机存储器(FeRAM)
        1.2.2 磁阻随机存储器(MRAM)
        1.2.3 相变存储器(PCM)
        1.2.4 阻变随机存储器(RRAM)
    1.3 薄膜的制备工艺
        1.3.1 薄膜的制备工艺
    1.4 薄膜的测试方法
        1.4.1 X射线光电子能谱图
        1.4.2 微区形貌结构
        1.4.3 铁电性
        1.4.4 阻变特性
    1.5 选题背景和课题主要内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容
第二章 SrTiO_3 薄膜的制备及阻变性能研究
    2.1 前言
    2.2 薄膜制备与性能测试
    2.3 结果与分析
        2.3.1 STO的微观结构
        2.3.2 I-V特性曲线和阻变特性分析
        2.3.3 XPS分析
        2.3.4 传导机制分析
        2.3.5 导电丝原理
    2.4 本章小结
第三章 SrO(SrTiO_3)n薄膜的制备及性能研究
    3.1 前言
    3.2 薄膜的制备与性能测试
    3.3 结果与分析
        3.3.1 XPS和截面形貌分析
        3.3.2 I-V特性曲线
        3.3.3 漏电流及传导机制
        3.3.4 阻变性能分析
        3.3.5 疲劳性测试
    3.4 本章小结
第四章 受主掺杂的SrFe_(0.1)Ti_(0.9)O_(3-δ)薄膜的阻变特性研究
    4.1 前言
    4.2 薄膜的制备与性能测试
    4.3 结果与分析
        4.3.1 XPS分析
        4.3.2 测试示意图和结构分析
        4.3.3 I-V特性和漏电流
        4.3.4 阻变特性
        4.3.5 铁电性
    4.4 本章小结
第五章 非晶BFCO薄膜的制备及其电学性能研究
    5.1 前言
    5.2 制备方法与性能测试
    5.3 结果与分析
        5.3.1 XPS分析
        5.3.2 截面形貌
        5.3.3 漏电流分析
        5.3.4 阻变效应
        5.3.5 传导机制
    5.4 本章小结
第六章 Sr_xBa_(1-x) Nb_2O_6 铁电陶瓷的热能量收集性能和电卡效应
    6.1 前言
    6.2 样品的制备与性能测试
    6.3 结果与分析
        6.3.1 结构分析
        6.3.2 铁电性能
        6.3.3 介电和阻抗分析
        6.3.4 电卡效应
        6.3.5 热能量收集和储能特性
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：3657308