Xem trước tài liệu

Đang tải tài liệu...

Thông tin chi tiết tài liệu

Định dạng: PDF
Số trang: 79 trang
Dung lượng: 1 MB

Giới thiệu nội dung

TÍCH HỢP TỤ ĐIỆN SẮT ĐIỆN MÀNG MỎNG PBZR0.4TI0.6O3 CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP DUNG DỊCH TRÊN ĐẾ ĐƠN TINH THỂ

Tác giả: Vũ Thị Huyền Trang

Lĩnh vực: Vật lý chất rắn

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển và cải thiện chất lượng màng mỏng sắt điện, đặc biệt là vật liệu PZT (Pb(ZrxTi1-x)O3), nhằm ứng dụng trong bộ nhớ sắt điện (FeRAM), các cảm biến, và thiết bị vi cơ điện tử (MEMS/NEMS). Vật liệu oxit cấu trúc perovskite như PZT có ưu điểm về độ phân cực điện dư lớn và trường kháng điện nhỏ, phù hợp cho thiết bị hoạt động ở điện áp thấp và nhiệt độ kết tinh hạ thấp. Nghiên cứu này khảo sát màng mỏng PZT trên đế đơn tinh thể STO(111), thay thế cho đế đa tinh thể SiO2/Si, dựa trên cơ chế mọc định hướng từ mầm tinh thể có độ lệch mạng nhỏ. Quy trình bao gồm tối ưu hóa màng mỏng Pt trên đế TiO2/SiO2/Si và áp dụng cho đế đơn tinh thể bằng phương pháp phún xạ. Kết quả phân tích XRD cho thấy màng mỏng PZT có định hướng rõ ràng, hình thái bề mặt nhẵn, phẳng, tuy nhiên có sự hiện diện của các biên hạt. Khảo sát tụ điện Pt/PZT/Pt trên đế STO cho thấy đặc trưng điện trễ và dòng rò có thể so sánh với các kết quả trên thế giới, phù hợp cho ứng dụng thiết bị sắt điện và áp điện. Tuy nhiên, chi phí của đế STO(111) cao hơn đáng kể so với đế Si truyền thống, đặt ra vấn đề cân nhắc giữa hiệu năng và chi phí khi thương mại hóa.

Mục lục chi tiết:

  • Lời cảm ơn
  • Bảng ký hiệu chữ viết tắt
  • Danh mục bảng biểu
  • Danh mục hình vẽ
  • Tóm tắt
  • Chương 1 – Tổng quan
    • 1.1. Ứng dụng của tụ điện sắt điện trong công nghiệp điện tử
      • 1.1.1 Ứng dụng trong sensor
      • 1.1.2 Trong bộ nhớ FeRAM
    • 1.2. Vật liệu điển hình sử dụng trong tụ điện sắt điện
      • 1.2.1 Vật liệu cấu trúc peroskite kẹp lớp Bi
      • 1.2.2. Họ vật liệu perovskite Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT)
    • 1.3. Công nghệ chế tạo màng mỏng PZT trên đế đơn tinh thể và đa tinh thể
      • 1.3.1. Phương pháp lắng đọng laser xung (PLD) và phún xạ RF
      • 1.3.2. Phương pháp lắng đọng pha hơi hóa học
      • 1.3.3. Phương pháp Sol- gel
    • 1.4. Mục tiêu nghiên cứu luận văn thạc sĩ
  • Chương 2 Phương pháp thực nghiệm và khảo sát
    • 2.1. Phương pháp chế tạo điện cực dưới TiO2/Pt
      • 2.1.1 Chế tạo lớp TiO2
      • 2.1.2 Chế tạo lớp Pt
    • 2.2. Phương pháp chế tạo màng mỏng PZT
      • 2.2.1. Nguyên lý của phương pháp quay phủ (spin-coating)
      • 2.2.2. Dung dịch tiền tố trong quá trình quay phủ
      • 2.2.3. Quy trình chế tạo màng mỏng PZT
    • 2.3. Chế tạo tụ điện sắt điện
      • 2.3.1. Hệ phún xạ điện cực trên Pt
      • 2.3.2. Cấu trúc tụ điện sắt điện
    • 2.4. Thiết bị khảo sát và đánh giá tụ điện sắt điện
      • 2.4.1. Thiết bị nhiễu xạ tia X
      • 2.4.2. Kính hiển vi điện tử quét (SEM)
      • 2.4.3. Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM)
      • 2.4.4. Thiết bị đo điện trễ và dòng rò
  • Chương 3 Kết quả và thảo luận
    • 3.1. Chế tạo màng mỏng Pt trên đế TiO2/SiO2/Si
      • 3.1.1. Khảo sát cấu trúc tinh thể
      • 3.1.2. Khảo sát hình thái bề mặt
    • 3.2. Khảo sát tính chất tụ điện sắt điện Pt/PZT/Pt/TiO2/SiO2/Si
      • 3.2.1. Cấu trúc tinh thể màng mỏng PZT trên đế Pt/TiO2/SiO2/Si
      • 3.2.2. Hình thái bề mặt màng mỏng PZT trên đế Pt/TiO2/SiO2/Si
      • 3.2.3. Tính chất điện của tụ điện sắt điện Pt/PZT/Pt/TiO2/SiO2/Si
    • 3.3. Khảo sát tính chất của tụ điện Pt/PZT/Pt trên đơn tinh thể STO(111)
      • 3.3.1. Cấu trúc tinh thể đế Pt/STO(111)
      • 3.3.2. Hình thái bề mặt của màng mỏng Pt trên đế đơn tinh thể STO(111)
      • 3.3.3. Cấu trúc tinh thể màng mỏng PZT trên đế Pt/STO(111)
      • 3.3.4. Hình thái bề mặt của màng mỏng PZT trên đế đơn tinh thể Pt/STO(111)
      • 3.3.5 Tính chất điện của tụ điện sắt điện Pt/PZT/Pt/STO(111)
  • Kết luận
  • Tài liệu tham khảo
  • Danh mục công trình công bố