铁电薄膜与集成铁电学

评述了铁电薄膜制备技术的发展现状及存在的问题，简介了铁电存储器、铁电薄膜红外探测器、光波导、微驱动器等集成铁电学器件的研制及对材料、工艺的要求，提出了集成铁电学发展中有待研究的一些问题。     

铁电存储器集成工艺中关键技术研究进展

铁电薄膜与半导体集成技术相结合而发展起来的铁电存储器与传统的半导体存储器相比有很多优点,其关键集成工艺技术有铁电薄膜制备技术、电极制备、刻蚀技术、氢阻技术、金属互连技术、钝化技术.简要介绍了这些工艺技术的研究现状,并讨论了相关工艺对性能的影响.     

集成铁电学：信息材料的前沿领域

集成铁电学是80年代后期诞生的一个新兴的交叉学科,旨在探索铁电体与半导体器件的集成问题,铁电薄膜与微电子器件的集成导致了各种新型信息功能器件和系统的产生,也带来了一些理论上和科技上的新问题。集成铁电学的研究内容包括:铁电薄膜与作为衬底的半导体芯片之间的相互作用;相关器件的研究以及相关的工艺问题。本文对这一新兴学科的产生、发展与现状,相关的材料、器件及应用领域,关键工艺技术(铁电薄膜的制备技术)进行了简要的介绍与评述。     

铁电薄膜研究中的几个重要问题

近十多年来，铁电薄膜及集成铁电器件一直是材料科学工作者和电介质物理工作者关注和研究的热点之一。要使集成铁电器件得到更广泛的应用，还应针对铁电薄膜本身和铁电薄膜异质结构开展更深入的研究。本文针对铁电薄膜的疲劳、老化和电压漂移、电阻等特性退变，以及薄膜异质结构的表面和界面等问题，结合作者的研究工作。进行比较概括的分析，并提出一些解决问题的方法。     

铁电薄膜材料的性能,应用和发展前景

阐述了铁电薄膜材料的铁电、压电、热释电三个重要性质，和它们在微电子学和光电子学的应用，并展望了铁电薄膜未来发展前景。     

择优取向铁电薄膜制备影响因素的分析

制备性能优良、高度择优取向或外延生长、成分均匀、结构可控的晶态铁电薄膜材料，是发展铁电薄膜应用的基础。随着铁电薄膜在微电子学，光电子学和集成光学等领域的应用不断扩大，如何制备高性能的铁电薄膜材料一直称为人们关注的热点。对择优取向铁电薄膜材料制备技术中的主要影响因素进行了分析，希望能为从事此方面工作的研究者提供一定的借鉴。     

不挥发铁电存储器的最新发展

铁电材料具有自发极化并可由外电场反转，因此可以构成一种不挥发存储器．铁电薄膜与半导体集成，产生铁电随机存储器，并将成为存储器技术的主体．     

多离子束反应共溅射技术制备（Pb,La）TiO3铁电薄膜及薄膜物化性能表征

研制了多离子束反应溅射技术并运用该技术在多种衬底上制备晶态（Ｐｂ，Ｌａ）ＴｉＯ３铁电薄膜。运用多种分析技术对铁电薄膜的物化性能进行了表征。发现在铁电薄膜的近表面有富铅层。测试了铁电薄膜的电滞回线、矫顽场、折射率、吸收系数等电学和光学参数。利用该技术可在较低衬底温度下在位制备组分可调、附着力强的外延或高度择优取向的铁电薄膜。     

铁电膜层制备技术研究现状

具有铁电性且厚度在数十纳米至数微米的铁电薄膜具有良好的压电性、介电性及热释电性等特性,在微电子、光电子和微电子机械系统等领域有着广阔的应用前景.随着铁电薄膜制备技术的发展,使现代微电子技术与铁电薄膜的多种功能相结合,必将开发出众多新型功能器件,促进新兴技术的发展,因此对铁电薄膜的研究已成为国内、国际上新材料研究中的一个十分活跃的领域.在铁电薄膜的许多应用中,铁电存储器尤其引人注目.如何制备性能良好的铁电薄膜,满足集成铁电器件的要求成为制约铁电薄膜应用的关键环节,薄膜制备技术的进步可以提高铁电薄膜的质量,目前人们已经能够使用多种方法制备优良的铁电薄膜.总体来说,制备铁电薄膜按其制膜机理大体上可分为化学沉积法和物理沉积法两大类.化学沉积法制备微纳铁电薄膜,通过对薄膜成分、元素掺杂及薄膜取向等方面的研究提高铁电薄膜的性能,从而制备出高质量的薄膜.物理沉积法一般是在较高的真空度下进行,采用不同的基片和调节基片的温度可制得不同取向的薄膜,甚至外延薄膜,这种方法对自发极化呈现高度各向异性的薄膜制备显得尤为重要.热喷涂方法制备厚涂层通过从元素掺杂、热处理、工艺参数优化等方面来改善铁电涂层的性能.铁电薄膜制备技术的进步可以提高薄膜的质量,而薄膜质量的提高又可以促进功能器件制备技术的进步、使用性能的提升,从而使其得到更广泛的应用.本文综述了近年来铁电薄膜制备技术及其应用研究的新进展,主要针对化学方法、物理方法及热喷涂方法制备铁电薄膜的技术难点讨论了铁电薄膜成形的物理化学机理、优缺点及其应用情况.     

铁电薄膜材料及其相关问题研究进展

铁电薄膜材料是目前国际上研究的热点之一.综述了铁电薄膜及其制备技术研究的新进展,介绍铁电薄膜材料的性能及应用,并重点分析了铁电薄膜不同制备技术的优缺点,指出了目前关于铁电薄膜研究中的一些重要问题.     

铁电薄膜与底电极之间界面的异质结效应

铁电薄膜与底电极之间由于高温扩散而形成了界面层，且观察到其对薄膜电性能的影响类似于硅衬底上铁电薄膜的异质结效应。基于能带理论的考虑，建立物理模型来解释其影响。该界面异质结膜型不仅可以解释铁电薄膜的界面分层、电滞回线不对称等现象，而且还成功地解释了电滞回线中心在极化轴上的偏移和疲劳循环过程中的偏移增加，并探讨了这种偏移对铁电薄膜疲劳特性的影响。     

铁电薄膜导电过程与机理

铁电薄膜具有优良的铁电、压电、热释电、电光等物理性质，近几年随着铁电随机存贮器（ＦＥＲＡＭ）的研制，铁电薄膜的研究成为材料领域的研究新热点。本文综述了铁电薄膜的导电机理，并结合国内外研究者的最新报道及我们自己的实验结果，进行了分析和讨论。     

大面积铁电薄膜的MOCVD制备及铁电存储器的研制

铁电薄膜材料具有优良的铁电、压电、热释电、电光及非线性光学等特性,特别与大规模集成电路相集成,研制各种集成铁电学器件,使得铁电薄膜材料越来越引人注目。已研制的器件有铁电存储器、热释电探测器、光波导、光调制器和微驱动器等,可广泛应用于微电子学、光电子学、集成光学、微机械学等领域。其中铁电存储器最具产业化前景。铁电存贮器具有下列突出的优点:(1)不挥发,断电后永久保存信息;(2)数据存取速度快,比EEPROM快4～5个数量级;(3)可重写次数达10~(10),比EEPROM     

铁电陶瓷薄膜与薄膜器件

介绍了铁电陶瓷薄膜的发展概况、制备技术、应用以及薄膜器件的制造和种类。     

航空航天领域中有广泛应用前景的铁电薄膜

本文回顾了铁电薄膜材料及当前的几种主要制备技术。介绍了这种薄膜材料在非挥发性存储器 、表面波器件、显微定位及驱动器等方面的应用。特别指出了在军用飞机、导弹、卫星等飞行器上装载的计算系统，若应用铁电非挥发性存储器将显著提高计算系统的性能。     

无铅铁电／压电薄膜材料的研究进展

微电子技术的迅猛发展和集成化程度的急速提升，致使铁电／压电薄膜材料愈来愈受到人们的关注与重视。本文从三方面介评了铅基和铋类铁电／压电薄膜材料的研究进展：（1）主要制备方法：脉冲激光熔融法（PLD）和金属有机物分解法（MOD）；（2）无铅铁电／压电薄膜微器件：铁电薄膜存储器和压电薄膜传感器；（3）铁电／压电薄膜及其微器件的可靠性。     

钛酸铋钠系列铁电薄膜的研究

铁电薄膜材料、集成铁电器件以及与之相关的物理问题,多年来一直是物理学（特别是电介质物理学）、材料科学与工程、微电子与光电子等领域的科学技术人员所关注的重要问题之一。重点介绍了钛酸铋钠系列铁电薄膜及其掺杂的研究,同时介绍了笔者对钛酸铋钠薄膜掺杂钙、锶、钡的一系列研究工作。     

应用于MEMS的PZT铁电薄膜

薄膜制备工艺的发展使铁电薄膜很好的应用于MEMS, 使两者集成成为可能. 本文将详细论述铁电薄膜的优良性能, 及其与MEMS集成的关键工艺--图形化. 最后, 举例论述了PZT铁电薄膜在MEMS中的应用.     

介电/半导体功能集成薄膜的制备和特性调控

介电/半导体功能集成薄膜,主要是指将具有电、磁、声、光、热等功能特性的介电功能材料(主要是氧化物类介电功能材料)与硅、砷化镓或氮化镓等典型半导体类功能材料,以单层薄膜或多层薄膜的形式生长(甚至外延生长)在一起而形成的人工新材料,这类新材料有可能具有多功能一体化和功能特性之间的相互调制及耦合等特点,可望在新型电子和光电子器件中获得应用.介绍了介电/半导体功能集成薄膜产生的背景;从集成铁电薄膜与器件、HK/半导体集成薄膜与器件以及极性氧化物/GaN功能集成薄膜与器件等3个方面,分别介绍了介电/半导体功能集成薄膜的应用;概括介绍了介电/半导体功能集成薄膜的制备方法及特性调控.     

铁电薄膜电滞回线测量研究

在总结铁电材料测量理论基础上，运用相量的概念从理论上导出了铁电薄膜的线性感应电容和漏导对测量电滞回线所产生的影响。根据铁电薄膜的特性与实测结果分析了电极和测试信号的频率对测量的影响，提出了在测试过程中对铁电薄膜制备微电极和适当提高测试信号频率的优越性。