BCFTO/BNT多铁异质结及其电学性能研究

发布时间：2024-04-13 01:16

　　多铁性材料是指同时具有两种或两种以上基本铁性(铁电性、铁磁性、铁弹性)的一类材料,由于其同时具有多种基本铁性,因而在新一代信息存储器、传感器、自旋电子设备中得到广泛的运用。BiFeO3薄膜作为典型的多铁性材料,是唯一一种在室温下同时表现出铁电有序性和反铁磁性有序性的材料,它具有较高的铁电居里温度(Tc¹123 K)和反铁磁奈尔温度(TN⁶47 K)及较高剩余极化强度,因此成为近年来物理学、微电子学、材料学科等相关领域的一个研究热点。但由于BiFeO3薄膜漏电流较大,严重的限制了BiFeO3薄膜的实际应用。本论文选取BiFeO3薄膜为研究对象,主要开展了以下三个方面的工作:溶胶凝胶法制备Bi1-x CexFe1-yTiyO3薄膜及性能表征;溶胶凝胶法制备Bi3.15Nd0.85Ti3O12薄膜及性能表征;Bi0.94Ce0.06Fe0.97Ti0.03O3/Bi3.15Nd0.85Ti3O12多铁异质结的制备及电学性能研究。具体工作和成果概括如下:1.采用溶胶凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi1-x Cex Fe1-y Tiy ...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 铁电体与铁磁体简介
        1.1.1 铁电体概述
        1.1.2 铁磁体概述
    1.2 多铁性材料简介
        1.2.1 多铁性材料定义及分类
        1.2.2 多铁性材料的应用及国内外研究现状
    1.3 BiFeO₃薄膜简介
        1.3.1 BiFeO₃薄膜概述
        1.3.2 BiFeO₃薄膜国内外研究现状
    1.4 论文选题依据及主要研究工作
第二章 薄膜材料的制备及表征方法
    2.1 薄膜材料的制备方法
        2.1.1 脉冲激光沉积(PLD)法
        2.1.2 磁控溅射(magnetron sputtering)法
        2.1.3 金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法
        2.1.4 溶胶-凝胶(Sol-Gel)法
    2.2 微观结构表征方法
        2.2.1 X射线衍射
        2.2.2 扫描电子显微镜
    2.3 电学性能表征方法
        2.3.1 铁电分析仪
        2.3.2 半导体参数分析仪
        2.3.3 振动样品磁强计
    2.4 本章小结
第三章 Ce、Ti掺杂比例对BiFeO₃薄膜铁电及电学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 Bi_1-xCe_xFe_1-yTi_yO₃薄膜的制备
        3.2.1 实验所需药品及设备
        3.2.2 前驱体溶液配制
        3.2.3 匀胶与热处理
    3.3 Bi_1-xCe_xFe_1-yTi_yO₃薄膜的电学性能表征
        3.3.1 Bi_1-xCe_xFe_1-y Ti_yO₃薄膜电学性能表征
        3.3.2 Bi_1-xCe_xFe_1-y Ti_yO₃薄膜铁电性能表征
    3.4 本章小结
第四章 Bi_0.94Ce_0.06Fe_0.97Ti_0.03O₃薄膜的制备及性能表征
    4.1 引言
    4.2 纯相BFO及Ce、Ti掺杂BFO薄膜的制备
    4.3 Bi_0.94Ce_0.06Fe_0.97Ti_0.03O₃薄膜的性能表征
        4.3.1 Bi_0.94Ce_0.06Fe_0.97Ti_0.03O₃薄膜微观结构表征
        4.3.2 Bi_0.94Ce_0.06Fe_0.97Ti_0.03O₃薄膜电学性能表征
    4.4 本章小结
第五章 BCFTO/BNT多铁异质结的制备及性能表征
    5.1 引言
    5.2 BNT薄膜及BCFTO/BNT多铁异质结的制备
        5.2.1 实验所需药品及设备
        5.2.2 前驱体溶液配制
        5.2.3 匀胶与热处理
    5.3 BNT薄膜及BCFTO/BNT多铁异质结的性能表征
        5.3.1 BNT薄膜的性能表征
        5.3.2 BCFTO/BNT多铁异质结的结微观结构表征
        5.3.3 BCFTO/BNT多铁异质结的电学性能表征
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
附录A 个人简历
附录B 攻读硕士学位期间发表论文与参加的会议目录



本文编号：3952259