Hsiuping University of Science and Technology Institutional Repository : Item 310993100/1542
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题名: 非揮發性鐵電記憶體材料Bi4 Ti3-y Nby O12薄膜之特性研究
作者: 劉育榮;王佳偉;林富國;高鈺程
贡献者: 修平技術學院電子工程系
关键词: 鐵電記憶體材料
日期: 2008/12/24
上传时间: 2009-03-16T06:48:17Z
出版者: 修平技術學院
摘要: 本論文以溶膠－凝膠法及快速熱處理技術製備鈮鈦酸鉍[Bi4Ti3-yNby O12鐵電薄膜，簡稱BTNO] 鐵電薄膜以作為非揮發性鐵電記憶體之應用；以旋鍍法將薄膜沈積於Pt/Ti/SiO2/Si(100)基板上，改變鈮（Nb）元素摻雜濃度（y= 0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1），並以不同熱處理溫度500、600、700及800℃於氧氣環境下燒結，探討不同製程參數對薄膜成長之影響，且藉由Nb組成成分的改變探討其對晶體結構、晶粒大小、漏電流特性、介電性及鐵電性的影響。
實驗結果顯示，薄膜中Nb含量的多寡直接影響到BTNO薄膜的晶體結構、晶粒大小、漏電流特性、介電性及鐵電性，在結晶特性方面，隨Nb含量的增加，(117)軸優選排向之強度α值會有增加的趨勢(其中α值公式定義為：α＝I(117) /(I(117)+I(006)))，α值在y＝0.04時會有最大值為α＝0.91。另外在鐵電特性方面，殘餘極化值Pr隨著強度比率α的不同而改變，在鈮（Nb）摻雜濃度y＝0.04有最佳極化值2Pr＝32μC/cm2、2Ec＝110kV/cm。這是因為以鈮（Nb）取代鈦（Ti）會使薄膜產生多餘電子補償氧空缺濃度，並使薄膜晶體結構趨向(117)軸排向成長，最後結果顯示(117)軸優選排向之薄膜具有較佳之鐵電特性，最適合於非揮發性鐵電記憶體之應用。
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