- VẬT LIỆU TRONG BỘ NHỚ SẮT ĐIỆN. - Bộ nhớ sắt điện. - Tình hình nghiên cứu bộ nhớ sắt điện trong và ngoài nƣớc. - Bộ nhớ sắt điện transistor hiệu ứng trƣờng (FeFET. - Cấu tạo và nguyên lý ghi/đọc của bộ nhớ sắt điện FeFET. - Một số vấn đề hạn chế của bộ nhớ sắt điện FeFET. - Vật liệu sắt điện có cấu trúc perovskite. - Cấu trúc perovskite của các vật liệu sắt điện. - Tính chất sắt điện trong vật liệu có cấu trúc kiểu perovskite. - Cấu trúc đômen sắt điện. - Đƣờng điện trễ của vật liệu sắt điện. - Vật liệu sắt điện điển hình có ứng dụng trong bộ nhớ sắt điện. - Vật liệu sắt điện PZT. - Vật liệu sắt điện BLT. - Phƣơng pháp dung dịch chế tạo màng mỏng. - Phƣơng pháp phân tích tính chất của các màng mỏng. - Khảo sát tính chất điện của các màng mỏng sắt điện. - Khảo sát tính chất của các màng mỏng sắt điện (BLT, PZT. - Tính chất điện của hệ màng mỏng sắt điện BLT, PZT. - Cấu trúc tinh thể và hình thái học bề mặt của màng sắt điện PZTN. - Tính chất điện của màng mỏng PZT ủ nhiệt nhanh. - CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT Ô NHỚ SẮT ĐIỆN. - Chế tạo và khảo sát đặc trƣng của ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ micro mét. - Chế tạo ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ micro mét. - Chế tạo ô nhớ sắt điện cực cổng phẳng trên đế silic. - Chế tạo ô nhớ sắt điện cực cổng phẳng trên đế thủy tinh, sc-STO, pc- STO. - Khảo sát các đặc trƣng nhớ của ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ micro mét. - Đặc trƣng I D -V G của ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ micro mét. - Đặc trƣng I D -V D của ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ micro mét. - Đặc trƣng duy trì của ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ micro mét. - Chế tạo và khảo sát đặc trƣng của ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ nano mét. - Chế tạo ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ nano mét. - Khảo sát ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ nano mét. - FeFET Ferroelectric Field Effect transistor Bộ nhớ sắt điện hiện ứng trƣờng. - Kim loại-sắt điện-cách điện- bán dẫn. - TFT Thin Film Transistor Bộ nhớ sắt điện dạng màng. - Các thông số sắt điện của các mẫu BLT725, PZT600 và PZTN500. - Đồ thị J-V của các màng mỏng sắt điện PZT ủ nhiệt ở các nhiệt độ (a) 575 o C, (b) 600 o C và (c) 625 o C chế tạo trên đế Al/LNO. - (a) Mặt cắt và (b) cấu hình 3D của một ô nhớ sắt điện với cực cổng phẳng chế tạo trên đế silic. - Đặc trưng I D -V G của các ô nhớ sử dụng cổng sắt điện PZT trên các đế (a) Si/SiO 2 , (b) thủy tinh, (c) sc-STO, (d) pc-STO. - Đặc trưng I D -V D của ô nhớ sắt điện chế tạo trên các đế silic, thủy tinh, sc- STO, pc-STO. - Đặc trưng lưu trữ/đặc trưng duy trì của ô nhớ sắt điện chế tạo trên đế. - Cấu trúc 3D các lớp trong ô nhớ sắt điện có kênh dẫn nhỏ hơn 100 nm. - Tính chất của các màng mỏng sắt điện phụ thuộc mạnh vào nhiều yếu tố nhƣ nhiệt độ ủ, thành phần pha kích thƣớc hạt chiều dày của màng . - Thiết kế, chế tạo và khảo sát hoạt động của các bộ nhớ sắt điện FGT. - VẬT LIỆU TRONG BỘ NHỚ SẮT ĐIỆN 1.1. - Tình hình nghiên cứu bộ nhớ sắt điện ở trong và ngoài nƣớc. - Bộ nhớ sắt điện transistor hiệu ứng trƣờng (FeFET) 1.1.2.1. - Màng mỏng sắt điện đƣợc tiếp xúc trực tiếp với kênh bán dẫn. - Vật liệu sắt điện dễ bão hòa ở các điện thế áp nhỏ (dƣới 5 V).. - Vật liệu sắt điện có độ phân cực P r lớn, trƣờng kháng điện E C nhỏ.. - 0 ứng với trƣờng hợp pha sắt điện.. - Chuyển pha sắt điện loại hai (g 4 >. - P S ) đối với trạng thái sắt điện.. - Hình 1.7 (d) mô tả sự phụ thuộc của hằng số điện môi vào nhiệt độ T của một vật liệu sắt điện. - pha từ thuận điện không phân cực sang sắt điện. - Cấu trúc đômen sắt điện 1.2.4.1. - Hình 1.12 là đặc trƣng trễ sắt điện của một vật liệu sắt điện điển hình ở dƣới nhiệt độ chuyển pha T C . - Trƣờng kháng E C của các vật liệu sắt điện phụ thuộc vào các yếu tố nhƣ:. - Sự phụ thuộc tính chất điện vào bề dày của màng sắt điện PZT. - Các nghiên cứu của Nagarajan cũng cho thấy sự phụ thuộc tính chất điện của màng mỏng sắt điện PZT vào độ dày của màng. - các vật liệu sắt điện vô cơ có nhiệt độ kết tinh cao (>. - Phƣơng pháp phân tích tính chất của các màng mỏng 2.2.1. - Ngoài ra, việc khảo sát dòng rò (J-t hoặc J-V) nhằm mục đích đánh giá tính chất điện của màng mỏng sắt điện cũng rất quan trọng. - Các tính chất sắt điện của các màng mỏng sắt điện đƣợc khảo sát bằng phép đo đặc trƣng P-E và dòng rò trên hệ thiết bị Radiant Precision LC 10. - Khảo sát tính chất của các màng mỏng sắt điện (BLT, PZT). - Khi màng mỏng PZT đƣợc. - Hình thái học bề mặt của hệ màng mỏng sắt điện BLT, PZT. - Tính chất điện của hệ màng mỏng sắt điện BLT, PZT a. - thể, trong vật liệu không tồn tại các đômen sắt điện. - Hình 3.11 (f) là giá trị dòng rò của các mẫu ở thế áp 4V, dòng rò của mẫu PZT600 nhỏ nhất (19,65 μA/cm 2 ) trong các mẫu thể hiện tính sắt điện.. - Tính chất điện của màng mỏng PZT ủ nhiệt nhanh a. - Các thông số sắt điện của các mẫu BLT725, PZT600 và PZTN500.. - Trong mục 3.1, điện cực dƣới Pt đã đƣợc sử dụng để khảo sát tính chất của các màng mỏng sắt điện. - Trong các điện cực trên, LNO cải thiện đáng kể tính chất phân cực điện của các màng mỏng sắt điện PZT. - chân không để khảo sát tính chất sắt điện của màng mỏng PZT. - Hình 3.20 là đặc trƣng sắt điện P(E) của các màng mỏng PZTN500 phủ trên các điện cực LNO550, LNO600, LNO650 và LNO700. - Ở phần này, chúng tôi đã tiến thành chế tạo và khảo sát ảnh hƣởng của điện cực LNO trên lá Al (50 μm) lên tính chất sắt điện của màng mỏng sắt điện PZTN500.. - Đồ thị J-V của các màng mỏng sắt điện PZT ủ nhiệt ở các nhiệt độ (a)575 o C, (b) 600 o C và (c) 625 o C chế tạo trên đế Al/LNO.. - Trong mục 3.1 chúng tôi đã khảo sát sự ảnh hƣởng của nhiệt độ ủ và chế độ ủ lên tính chất sắt điện của các hệ màng mỏng BLT và PZT. - Chính vì vậy, trong mục này chúng tôi sẽ khảo sát ảnh hƣởng của các đế sc-STO, pc-STO và thủy tinh lên tính chất điện của màng mỏng sắt điện PZTN500 chế tạo trên điện cực Pt.. - Có thể thấy ảnh hƣởng của từng loại đế lên tính sắt điện của màng mỏng PZT là rất rõ ràng. - Thứ nhất, khảo sát sự phụ thuộc tính chất sắt điện vào nhiệt độ ủ của các hệ màng mỏng BLT, PZT chế tạo trên đế silic. - Sau đó, chúng tôi tiếp tục khảo sát tính chất sắt điện của hệ màng mỏng PZT ủ tăng nhiệt nhanh. - Chế tạo ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ micro mét 4.1.1.1. - (a) Mặt cắt và (b) cấu hình 3D của một ô nhớ sắt điện với cực cổng phẳng chế tạo trên đế silic.. - (4) lớp màng mỏng sắt điện PZT làm lớp cổng cách điện đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp dung dịch. - Khảo sát đặc trƣng nhớ của ô nhớ sắt điện với kênh cỡ micro mét 4.1.2.1. - Đặc trưng I D -V G của ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ micro mét. - Trên Hình 4.3 là đặc trƣng I D -V G của các ô nhớ sử dụng cổng sắt điện PZT các loại đế khác nhau. - Đặc trưng I D -V D của ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ micro mét. - Một đặc trƣng quan trọng nữa của các ô nhớ sắt điện đó là đặc trƣng I D -V D . - Đặc trưng duy trì của ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ micro mét. - Hình 4.5 (d) là đặc trƣng lƣu trữ/đặc trƣng duy trì của ô nhớ sắt điện chế tạo trên đế thủy tinh. - Chế tạo ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ nano mét a. - Cấu trúc 3D các lớp trong ô nhớ sắt điện có kênh dẫn nhỏ hơn 100 nm.. - tôi chế tạo trên lớp màng mỏng sắt điện PZT. - Khảo sát ô sắt điện với kênh dẫn cỡ nano mét. - Hình thái học bề mặt của ô nhớ sắt điện với kênh dẫn cỡ nano mét. - Khảo sát ảnh hƣởng của các lớp màng mỏng điện cực, màng mỏng kênh dẫn và các loại đế đến tính chất sắt điện của các màng mỏng sắt điện PZT.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt