一、硅基PZT铁电薄膜的制备与性能研究（论文文献综述）
钱进[1]（2021）在《BiFeO3基薄膜和陶瓷的制备及性能研究》文中研究指明
李瑞[2]（2021）在《PLZST薄膜及其复合结构设计与储能性能研究》文中研究说明
窦明旺[3]（2021）在《二硫化钼负电容场效应晶体管的制备及性能研究》文中研究指明
高博锋,任梦昕,郑大怀,兀伟,蔡卫,孙军,孔勇发,许京军[4]（2021）在《铌酸锂的耄耋之路：历史与若干进展》文中研究表明铌酸锂集压电、倍频、电光和光折变等特性于一身,被认为是非线性光学的模型晶体,已经表现出巨大的实用价值。铌酸锂在其诞生以来的近百年中,已经在国土安全、医学检测、高能物理、工业探测等领域占据着不可或缺的地位。随着微纳技术的发展,近年来铌酸锂微纳结构中新型光学效应的研究,已经成为国际上竞相争夺的前沿热点之一,相关研究对于产生新型微纳光子学器件具有重要推动作用。本文主要围绕铌酸锂的光学性质综述了其发展历史,同时介绍其在微纳光学领域的研究现状,并对其未来发展进行了展望。
朱明君[5]（2021）在《自发极化调控钛酸钡基铁电材料光电性能的研究》文中研究指明铁电材料具有反常光伏效应和不受带隙限制的高开路电压,在太阳能利用方面有很高的研究价值。铁电纳米材料的制作工艺与块材或无机铁电陶瓷相比较简便,且光电性质优异,所需的外加极化电场较低。硫化镉因自身较小的光学带隙（～2.4 e V）和合适的能带位置,是一种极具潜力的无机光解水催化剂,但在催化过程中严重光腐蚀制约了其大规模应用,同时硫化镉具有很强的毒性,进入水体后会对水生生物构成巨大威胁,也限制了其进一步发展。因此,改善传统铁电材料的光吸收性能和电子传输能力,稳定硫化镉防止其发生严重光腐蚀或寻找有效替代物质具有重要的现实意义。本文通过水热法、铝还原法和化学浴沉积法制备了一种新型的核-壳结构的结晶BaTiO3/非晶BaTiO3-x/结晶CdS复合纳米颗粒,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能量色散光谱和透射电子显微镜等对复合纳米颗粒进行了表征,确认了其在晶体结构、表面形态及化学成分上的比例。复合纳米颗粒的紫外-可见-近红外漫反射光谱测试结果证实了BaTiO3-x中因氧缺位而导致的可见光吸收边红移。将纳米粉体直接涂覆在氧化铟锡（ITO）玻璃基板上制成光电极并进行光电化学测试,结果表明:复合异质结薄膜在无外电场极化的情况下光生电流密度（Jp）为100（?）A/cm2,在外加极化电场18.8k V/cm时Jp达到200μA/cm2左右。因有效的电子-空穴分离及增强的可见光吸收,铁电-半导体之间有良好的协同作用。同时,光生电流值是相同条件下纯CdS薄膜光生电流值的10倍。复合异质结纳米颗粒和硫化镉单体的光催化产氢气试验结果表明:相同条件下复合异质结的氢气产率比单体硫化镉提高40%,同时催化反应前后复合异质结的紫外-可见-近红外漫反射光谱测试结果显示其光学带隙基本无变化,证实了构建复合异质结能够有效防止硫化镉发生光化学腐蚀。长周期光电化学测试结果表明,在45 min的连续光照测试时间内,复合异质结薄膜的光电响应电流下降十分微弱,也印证了复合异质结结构良好具有光电化学稳定性。以石墨相氮化碳替代硫化镉与黑化钛酸钡构建复合异质结,进行了复合异质结纳米颗粒和相应单体的光电化学表征和光催化降解双酚A试验。结果显示:g-C3N4（11.5（?）A/cm2）的Jp比BaTiO3（6（?）A/cm2）提高了近2倍,表明更窄的带隙有利于光吸收增强,导致光生载流子浓度增加,产生更大的Jp。BaTiO3/BaTiO3-x/g-C3N4复合膜的Jp达到135（?）A/cm2,约为g-C3N4的11倍,证实了g-C3N4和BaTiO3/BaTiO3-x形成的异质结结构具有很好的协同效应,扩大了太阳光吸收范围并有效促进了光生电子空穴对的分离。在可见光照射下,BaTiO3/BaTiO3-x/g-C3N4在酸性或弱碱性条件下均能有效催化双酚A染料降解（降解30%以上）;在pH为4～6的弱酸性条件下,分解率达到55%以上。复合异质结促进样品中光生载流子的分离和可见光吸收范围的拓展,可显着增强降解速率和光电流强度,进一步表明自发极化调控铁电材料的光电性能切实可行。
王义凯[6]（2021）在《基于PNZST反铁电薄膜的悬臂梁式MEMS驱动器研究》文中提出由于在电场作用下产生的电致伸缩应变效应,反铁电薄膜具有应变程度大,响应时间短,驱动力大等优点,可以明显提升MEMS驱动器的性能。本论文基于反铁电薄膜的独特性质,提出一种使用(Pb0.99Nb0.02)[(Zr0.85Sn0.13Ti0.02)]0.98O3（PNZST）反铁电薄膜作为驱使器件运动的材料的反铁电悬臂梁式MEMS驱动器。并对该驱动器的本构关系进行理论分析,而后通过制备PNZST反铁电薄膜,研究了反铁电薄膜在不同底电极上的微结构、储能性能等特性。最后,结合MEMS工艺,完成反铁电悬臂梁式MEMS驱动器的制作,并且对它的性能进行测试。实际制作流程为运用射频磁控溅射（RF）的方法,将LaNiO3（LNO）下电极溅射在硅基底上,然后采用溶胶-凝胶（Sol-Gel）法,将PNZST反铁电薄膜制备在LNO/Si和Pt/Ti/SiO2/Si基底上,对它们进行表征和性能测试分析。X射线衍射仪（XRD）表征结果表明,在这两个膜中都清楚地观察到了（001）/（100）衍射峰的取向。但是,发现（002）/（200）峰的分裂在两薄膜中都不显着,这表明薄膜中可能同时存在铁电菱形相(FR（LT）)。原子力显微镜（AFM）测试显示PNZST/LNO平均粗糙度和晶粒尺寸分别为3nm和52nm左右,PNZST/Pt为2.5nm和51.8nm,表面都不算粗糙,晶粒大小尺寸相差不大,底部电极对于薄膜表面形貌的影响很小。铁电测试表明LNO衬底上的反铁电薄膜的铁电回线更接近反铁电而Pt则接近铁电体,然后研究了两种基底对于PNZST薄膜的介电性能,储能性能等性能的影响。通过MEMS器件集成制作工艺完成了反铁电悬臂梁式MEMS驱动器的制作,通过测试设备对其进行测试分析,频率响应特性测试结果表明750mm梁长,200mm梁宽时谐振频率为21.38kHz,振型良好。通过理论分析可以得出反铁电悬臂梁式MEMS驱动器的杨氏模量为33.7GPa。品质因子Q为667,表明此驱动器的能量损失与消耗的量较小。驱动电压与尖端位移测试表明,在谐振频率下,相变前尖端位移随驱动电压呈非线性增长,相变后几乎不随驱动电压变化,此时尖端位移保持在约为0.91mm,且剖面上各个点的位置偏移量随悬臂梁长度和交流电压增大。而在低频时尖端位移与变化率都明显减小,表明该驱动器在低频状态下,尖端位移变化线性度较好,与本构关系理论分析结果可以相互印证。
李雅青[7]（2021）在《柔性铁电/反铁电薄膜制备及性能表征研究》文中认为铁电及反铁电材料由于兼备介电、压电、热释电以及铁电电学性能从而可以“一材多用”,被宽泛地应用于电力电子领域,如微执行器、随机存取存储器、储能电容器以及制冷器等器件。另一方面,随着物联网的出现,对电子设备微型化、超薄化和3D可弯曲性的需求越来越大,柔性制造因运而生。制备兼具优异机械弯曲性能和优良电学性能的电子器件是当前柔性制造的发展前景也是挑战。本论文是关于铁电/反铁电柔性薄膜的制备、电学性能测试以及可靠性验证的研究。本文采用溶胶-凝胶法在蓝宝石衬底制备了Pb0.97La0.02Zr0.95Ti0.05O3（PLZT）反铁电薄膜,并采用可控剥离技术对PLZT薄膜进行柔性化处理。在不同拉伸或压缩弯曲半径下,薄膜的极化率约为86.3μC/cm2,显示出优异的力学稳定性。值得一提的是,在500k V/cm时,薄膜的可恢复储能密度(Wre)比原始衬底提高了21%,这是由应力变化引起的。同时,在-70°C-200°C的宽温度范围内测量了柔性薄膜的电滞回线,计算得到储能密度在9.2 J/cm3-17.1 J/cm3之间波动,这与相变的自由能垒有关。计算得到了在500k V/cm电场下,薄膜在-70°C时获得-9.5 K绝热温度变化。进一步,利用脉冲激光沉积法在钛酸锶（Sr Ti O3,STO）基底上制备了铁酸铋（Be Fe O3,BFO）薄膜,利用压电力显微镜（PFM）表征了薄膜的微观畴结构,并施加一定电场激励进行精确畴调控,采用相同柔性化处理方法得到柔性薄膜,经测试得出柔性BFO薄膜畴结构能够保留。研究发现采用可控剥离技术制备的柔性铁电/反铁电薄膜其结构及电学性能并未造成损伤。采用干法刻蚀可有效避免功能材料的损坏。柔性薄膜可在半径3.5 mm-5 mm之间进行拉伸和压缩弯曲。另外研究发现,由于衬底的应力调节可有有效提升薄膜的极化值从而可提升材料电学性能。制备得到的PLZT薄膜在-70-200°C温度范围内具有一定的可靠性。制备得到的BFO薄膜仍能保持原有微畴结构。以上研究对柔性薄膜材料制备以及在柔性电子器件中的应用具有重要意义。
杨翔宇[8]（2021）在《硅基铌酸锂铁电单晶异质集成及其薄膜化技术研究》文中研究说明空间环境参量原位精准测量需将微机电系统（MEMS）传感器置于待测区域,并与测试对象直接接触输出电学响应信号。传统硅基MEMS传感器需进行抗辐照加固处理,体积质量成本更高,传感测试灵敏度提升受限。相比于传统硅基功能材料,铌酸锂（Li Nb O3,LN）铁电单晶凭借其优异的耐腐蚀性、耐低温性和本征抗辐射特性在航空航天领域展现出广阔的应用前景。围绕航天级传感器微型化、集成化、低功耗和高可靠应用需求,完成硅基铌酸锂铁电单晶薄膜异质集成,解决硅基铁电材料兼容制造难题正逐步成为研究热点。论文围绕LN与Si晶圆级键合工艺、晶圆键合机理以及LN单晶薄膜化技术三个方面展开研究:（1）基于旋涂工艺,在LN晶圆和硅基底表面生长获得抗辐照、耐低温和高机械稳定性的聚酰亚胺黏合剂,结合前烘工艺去除聚酰亚胺胶层溶剂,获得具有一定固化程度的聚酰亚胺薄膜,借助O2等离子体活化技术,解决前烘后聚酰亚胺胶层预键合强度弱、面积小等问题。预键合样品在大气、常温下保持24h饱和预键合强度后,在低温条件下退火,完成了LN晶圆与Si晶圆的键合;（2）利用XPS、SEM、EDX等表征方法,对键合表、界面理化性质进行全过程分析,探明LN-Si晶圆级键合机理,并构建等离子体活化预键合和聚酰亚胺键合的低温键合模型;（3）通过结合机械研磨和化学机械抛光的薄膜制备技术制备出大面积、高质量硅基铌酸锂单晶薄膜。本文利用聚酰亚胺键合技术成功将4-inch Z切LN单晶晶圆和带Cr/Au底电极4-inch Z切LN单晶晶圆键合至硅基底上,利用SEM确认了紧密且无缺陷的结合界面,通过拉伸仪测试出键合强度为6.582Mpa。论文对经过低温处理的键合样品进行键合强度测试,评估验证键合样品稳定性,经过超低温（-263.15℃）处理24h的样品键合强度为3.339Mpa,满足航空航天应用对键合强度的要求。此外,基于XPS分析得到聚酰亚胺薄膜表面-OH等极性基团的增加导致薄膜表面湿润性增强的结论。基于键合界面分析可得,退火过程中水分子沿界面扩散,在界面处形成了稳定的C-O-C共价键,促进了分子间交联。退火完成后,本文通过结合机械研磨和化学机械抛光的薄膜制备技术制备出了4-inch、高结晶质量的硅基铌酸锂单晶薄膜。
涂路奇[9]（2021）在《基于新型氧化铪基铁电薄膜的场效应晶体管电学和光电特性研究》文中认为近年来,物联网、云计算、光通信、人工智能等高科技领域对新型逻辑器件、存储芯片、光电子器件提出了更高的性能要求。氧化铪基铁电薄膜是一种全新的、与硅工艺平台完全兼容的铁电材料,具有良好的铁电性质和尺寸可塑性,有助于实现高性能的逻辑、存储以及光电子器件。目前,氧化铪基薄膜材料的铁电起源微观机理、极化翻转动力学等方面尚不十分清晰,基于该薄膜材料的器件设计仍处于起步阶段。因此,本论文主要围绕新型氧化铪基铁电薄膜的材料性质及其高性能光电子器件应用等关键科学问题开展相关研究工作。本论文主要研究了锆元素掺杂的氧化铪铁电薄膜的铁电性质及其物理机理,并基于该薄膜材料探索了极低亚阈值摆幅且无回滞的负电容场效应晶体管及其高灵敏光电响应机理。主要分为以下四个方面:1、利用原子层沉积方法制备高质量氧化铪基铁电薄膜,表征薄膜材料的晶相组分和微观晶体结构。选用原子层沉积方法制备大面积、高均匀性的锆元素掺杂氧化铪铁电薄膜,薄膜厚度为10 nm,通过X射线光电子能谱技术监测锆和铪元素比例为1:1。对有、无Ti N上电极的退火样品进行X射线衍射分析、相对介电常数测试以及高分辨透射电子显微镜表征,结果表明有Ti N上电极的退火样品具有更多的非中心对称正交相和更大的剩余极化。并结合晶体学对称性关系,总结了生长条件对氧化铪基铁电薄膜晶相组分的影响关系以及各晶相之间的演变规律。2、系统研究氧化铪基铁电薄膜电容器结构的电学特性,分析铁电极化翻转的物理机理。通过压电力显微镜和铁电测试仪表征氧化铪基铁电薄膜的压电回线、电滞回线、铁电畴翻转特性以及电容器结构的疲劳特性。在此基础上,表征氧化铪基铁电薄膜的热释电系数,发现薄膜的自发极化特性。此外,通过不同温度、不同频率的电流-电压曲线,深入了解该薄膜的铁电极化翻转动力学过程,为理解该薄膜材料的铁电极化起源提供了有力的实验依据。3、基于高性能氧化铪基铁电薄膜,设计和制备极低亚阈值摆幅且无回滞的铁电负电容场效应晶体管。设计和制备了金属-铁电-半导体、金属-铁电-绝缘层-半导体场效应晶体管,研究结果表明引入Al2O3绝缘层能够有效改善氧化铪基铁电薄膜和二维材料半导体层之间的界面特性,有效减小晶体管的电学回滞,并能够改善电容匹配关系,实现更低的亚阈值摆幅。根据金属-铁电-绝缘层-半导体场效应晶体管的转移特性曲线,计算得到室温下亚阈值摆幅最小值为17.64 m V/dec,平均值为45 m V/dec,且电学回滞几乎完全消除。4、通过photogating效应、铁电负电容效应、电压放大作用等多种机制的协同作用,实现负电容场效应晶体管的高灵敏光电探测功能。发现:将负电容场效应晶体管的工作电压设定为暗态时的阈值电压点,能够很好地抑制器件暗电流;在光照时,器件转移特性曲线的阈值电压点发生左移,利用二维材料的photogating效应和铁电负电容效应能够有效提高器件的光电流和光探测率。上述现象表明:暗态时利用铁电负电容效应的电压放大作用将沟道电子耗尽,有效抑制器件暗电流;光照时多层Mo S2吸收光子能量激发电子-空穴对,其中大量空穴被缺陷能级捕获而产生强的photogating作用,从而延长载流子寿命,提高光电导增益;同时利用铁电电容值的变化,降低半导体沟道表面势,使得更多电子能够越过沟道势垒,实现高的光响应率和光探测率。铁电负电容场效应晶体管的高灵敏光电响应机理可以广泛应用于低维半导体光电子器件中,为实现高性能光电探测器件提供新的思路和方法。
李嘉豪[10]（2021）在《基于圆柱壳体振动陀螺的PZT薄厚膜研究》文中进行了进一步梳理圆柱壳体振动陀螺（Cylindrical Vibratory Gyroscope,CVG）具备结构简单、测量精度高以及生产成本相对较低的综合优势,在姿态控制和惯性导航等领域具有广阔的发展应用前景。圆柱壳体振动陀螺的驱动与检测一般通过陀螺电极压电材料层正逆压电效应进行实现,目前采用PZT（锆钛酸铅）片材作为陀螺电极压电层材料仍存在一定不足之处,与MEMS（微机电系统）技术高兼容度的PZT膜材料具有较大研究发展空间。本文以圆柱壳体振动陀螺为研究应用基础,主要针对PZT薄膜及PZT厚膜进行了设计、制备和性能研究。主要研究内容分为四大部分,具体包括:圆柱壳体振动陀螺及PZT薄厚膜理论基础。通过圆柱壳体振动陀螺理论推导和有限元仿真,分析圆柱壳体振动陀螺基于科里奥利力效应及“圆-椭圆”四波腹振动模态的工作原理,同时进行PZT膜材料正逆压电效应原理分析以及PZT薄膜和PZT厚膜的制备与表征方法介绍,为PZT膜材料在圆柱壳体振动陀螺的应用确定理论可行性。PZT薄膜尺寸设计、制备与表征。进行PZT薄膜不同厚度与有效使用面积交叉试验,研究PZT薄膜尺寸与其物理结构和电学性能的关系。设计并使用MEMS技术和溶胶-凝胶法制备具有不同厚度与有效使用面积共15种PZT薄膜样品,对试验样品进行物理结构和电学性能表征,其中对于不同有效使用面积的PZT薄膜,厚度为1092nm（层数为18层）的PZT薄膜铁电性能和漏电性能最为稳定,当薄膜有效使用面积为6×6mm时,剩余极化强度2Pr为16.77μC/cm2,漏电流为6.49×10-8A。PZT薄膜悬臂梁设计、制备与测试。进行PZT薄膜悬臂梁试验,研究PZT薄膜的激励性能。设计了9种具有不同薄膜厚度和有效使用面积的PZT薄膜悬臂梁,对悬臂梁振动模态进行了理论推导和有限元仿真,使用MEMS技术和溶胶-凝胶法完成PZT薄膜悬臂梁的制备,进行悬臂梁振动测试,其中对于1×8mm、1.5×12mm和2×16mm共3种PZT薄膜有效使用面积的悬臂梁,18层PZT薄膜激励性能最佳,一阶特征频率下最大振幅分别达到2.003μm、5.25μm和15.35μm。PZT薄厚复合膜设计、制备与表征。通过分析溶胶-凝胶法制备PZT薄膜和电射流打印法制备PZT厚膜的各自特点,设计PZT薄厚膜结合试验,研制PZT薄厚复合膜,在3种不同厚度PZT薄膜基础上进行PZT厚膜制备,并设置了电射流打印法制备的纯PZT厚膜对照组,试验表明PZT薄厚复合膜相比PZT薄膜及纯PZT厚膜具有更强的压电性能,其压电常数d33达到69.4p C/N。
二、硅基PZT铁电薄膜的制备与性能研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、硅基PZT铁电薄膜的制备与性能研究（论文提纲范文）
（4）铌酸锂的耄耋之路：历史与若干进展（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 历 史 |
| 1.1 电光特性 |
| 1.2 倍频特性 |
| 1.3 压电特性 |
| 1.4 光折变特性 |
| 2 现 状 |
| 2.1 波导电光调制器 |
| 2.2 光学微腔 |
| 2.3 超构表面 |
| 3 结语与展望 |
（5）自发极化调控钛酸钡基铁电材料光电性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 铁电材料的定义 |
| 1.3 铁电材料的光伏机理 |
| 1.3.1 体光伏效应 |
| 1.3.2 畴壁效应 |
| 1.3.3 肖特基结效应 |
| 1.3.4 退极化场效应 |
| 1.4 铁电材料光伏性能调控机制 |
| 1.4.1 极化调控 |
| 1.4.2 界面调控 |
| 1.4.3 尺度调控 |
| 1.4.4 空间电荷调控 |
| 1.4.5 带隙调控 |
| 1.4.6 铁电材料的氧缺位自掺杂 |
| 1.4.7 铁电-半导体耦合光伏器件 |
| 1.5 本课题所用试剂与实验技术 |
| 1.5.1 实验选用的试剂 |
| 1.5.2 实验选用的仪器设备 |
| 1.5.3 一般铁电体结构表征手段及其原理分析 |
| 1.6 本论文研究意义及主要内容 |
| 第二章 钛酸钡基硫化镉复合异质结结构、形貌及光电性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光电极吸光层的制备 |
| 2.3 异质结和单体结构表征 |
| 2.4 异质结及单体的形貌表征 |
| 2.5 异质结及单体光学带隙表征 |
| 2.6 异质结及单体的薄膜光电化学性能测试 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 钛酸钡复合异质结光催化活性及稳定性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 纳米颗粒光催化剂及光电器件吸光层的合成 |
| 3.3 纳米颗粒光催化剂的成分和形貌表征 |
| 3.4 复合异质结及其单体的光电化学性质研究 |
| 3.4.1 黑化钛酸钡和硫化镉的平带电势测量 |
| 3.4.2 复合异质结及其单体成分的交流阻抗谱测量 |
| 3.4.3 复合异质结薄膜长周期光电化学稳定性表征 |
| 3.5 复合异质结纳米颗粒光催化产氢实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 钛酸钡基g-C_3N_4复合异质结的物性表征及光电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纳米颗粒光催化剂及光电器件吸光层的合成 |
| 4.3 材料的结构表征 |
| 4.4 材料的形貌表征 |
| 4.5 薄膜电极的光电化学性能测试 |
| 4.5.1 薄膜电极光生电流测试 |
| 4.5.2 BaTiO_3/BaTiO_(3-x)和g-C_3N_4的平带电势测量 |
| 4.5.3 BaTiO_3/BaTiO_(3-x)/g-C_3N_4异质结及单体的交流阻抗谱表征 |
| 4.6 复合异质结光降解双酚-A测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间学术论文发表及荣誉获得情况 |
（6）基于PNZST反铁电薄膜的悬臂梁式MEMS驱动器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微机电系统简介 |
| 1.2 反铁电薄膜材料 |
| 1.2.1 反铁电薄膜材料的结构特性 |
| 1.2.2 反铁电薄膜材料的储能特性 |
| 1.2.3 PbZrO_3 基反铁电薄膜材料研究 |
| 1.3 MEMS 悬臂梁式驱动器国内外发展状况 |
| 1.3.1 静电驱动式 |
| 1.3.2 电磁驱动式 |
| 1.3.3 电热驱动式 |
| 1.3.4 压电驱动式 |
| 1.4 反铁电驱动器研究现状 |
| 1.5 本论文研究目的及意义 |
| 1.6 本论文主要研究内容 |
| 第二章 反铁电悬臂梁MEMS驱动器工作原理及理论分析 |
| 2.1 反铁电悬臂梁式MEMS驱动器结构 |
| 2.2 反铁电悬臂梁式MEMS驱动器本构关系分析 |
| 2.2.1 本构关系理论推导 |
| 2.2.2 本构关系理论分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 PNZST反铁电薄膜制备、结构表征及性能分析 |
| 3.1 PNZST反铁电薄膜的制备 |
| 3.1.1 PNZST反铁电溶胶的制备 |
| 3.1.2 旋涂法制备PNZST反铁电薄膜 |
| 3.2 PNZST反铁电薄膜的表征 |
| 3.3 PNZST反铁电薄膜的电学性能分析 |
| 3.3.1 PNZST反铁电薄膜的铁电性能 |
| 3.3.2 PNZST反铁电薄膜的介电性能与漏电性能 |
| 3.3.3 PNZST反铁电薄膜的储能性能 |
| 3.3.4 PNZST反铁电薄膜储能性能的理论分析 |
| 3.3.5 PNZST反铁电薄膜疲劳性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 反铁电悬臂梁式MEMS驱动器制作与性能测试 |
| 4.1 反铁电悬臂梁式MEMS驱动器工艺流程设计 |
| 4.2 反铁电悬臂梁式MEMS驱动器关键制作工艺 |
| 4.2.1 磁控溅射 |
| 4.2.2 PNZST反铁电薄膜制备工艺 |
| 4.2.3 光刻工艺 |
| 4.2.4 电极加工工艺 |
| 4.2.5 刻蚀工艺 |
| 4.3 反铁电悬臂梁式MEMS驱动器的测试方法 |
| 4.4 反铁电悬臂梁式MEMS驱动器性能分析 |
| 4.4.1 反铁电悬臂梁式MEMS驱动器频率响应特性 |
| 4.4.2 反铁电悬臂梁式MEMS驱动器的驱动电压与位移的关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）柔性铁电/反铁电薄膜制备及性能表征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 反铁电材料概述 |
| 1.2.1 反铁电晶体基本特性与结构 |
| 1.2.2 反铁电晶体电学性能与应用 |
| 1.3 BFO铁电材料概述 |
| 1.3.1 BFO铁电材料的结构与性能 |
| 1.3.2 BFO铁电材料研究进展与应用 |
| 1.4 本论文研究的主要内容 |
| 2 柔性铁电/反铁电薄膜的制备及薄膜表征分析 |
| 2.1 直接沉积法 |
| 2.2 激光剥离法 |
| 2.3 化学腐蚀法 |
| 2.4 可控剥离技术 |
| 2.4.1 薄膜-基底界面裂纹形成理论 |
| 2.4.2 可控剥离技术应用 |
| 2.5 铁电薄膜表征及分析测试方法 |
| 2.5.1 晶相表征 |
| 2.5.2 形貌表征 |
| 2.5.3 微畴分析 |
| 2.5.4 铁电分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 柔性PLZT薄膜制备及分析 |
| 3.1 刚性薄膜制备技术 |
| 3.1.1 脉冲激光沉积(PLD) |
| 3.1.2 磁控溅射法 |
| 3.1.3 化学气相沉积法(CVD) |
| 3.1.4 溶胶-凝胶法(Sol-Gel) |
| 3.2 溶胶-凝胶法制备PLZT反铁电薄膜 |
| 3.2.1 PLZT溶胶制备 |
| 3.2.2 缓冲层LNO溶液制备 |
| 3.2.3 刚性薄膜样品制备 |
| 3.3 柔性PLZT薄膜制备过程 |
| 3.3.1 PLZT/LNO结构剥离 |
| 3.3.2 LNO缓冲层刻蚀 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 PLZT反铁电薄膜性能分析及应用 |
| 4.1 PLZT薄膜微观结构表征 |
| 4.1.1 PLZT薄膜的形貌表征 |
| 4.1.2 PLZT薄膜粗糙度分析 |
| 4.1.3 PLZT薄膜的相结构XRD分析 |
| 4.2 PLZT薄膜电学性能分析 |
| 4.2.1 PLZT电滞回线分析 |
| 4.2.2 PLZT漏电行为分析 |
| 4.2.3 PLZT介电行为分析 |
| 4.3 PLZT薄膜应用分析 |
| 4.3.1 PLZT弯曲性能分析 |
| 4.3.2 PLZT储能行为分析 |
| 4.3.3 PLZT电卡效应分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 BFO铁电薄膜柔性制备及分析 |
| 5.1 柔性BFO薄膜样品制备 |
| 5.2 BFO薄膜的形貌和结构表征 |
| 5.2.1 BFO薄膜的形貌表征 |
| 5.2.2 BFO薄膜的畴结构测试 |
| 5.2.3 BFO薄膜的人工畴写入 |
| 5.2.4 柔性BFO薄膜的畴结构测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文研究的主要内容和结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）硅基铌酸锂铁电单晶异质集成及其薄膜化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铌酸锂晶体材料 |
| 1.2.1 铌酸锂的物理特性 |
| 1.2.2 铌酸锂的晶体结构 |
| 1.3 硅基铌酸锂单晶异质集成技术研究现状 |
| 1.3.1 等离子体活化晶圆键合技术 |
| 1.3.2 表面活化晶圆键合技术 |
| 1.3.3 聚合物晶圆键合技术 |
| 1.4 铌酸锂单晶薄膜制备技术研究现状 |
| 1.4.1 传统方法生长铌酸锂薄膜 |
| 1.4.2 离子注入剥离技术制备铌酸锂单晶薄膜 |
| 1.4.3 铌酸锂单晶超精密加工技术 |
| 1.5 本论文主要研究内容 |
| 2 基本原理与实验方法 |
| 2.1 聚酰亚胺聚合物晶圆键合技术 |
| 2.2 铌酸锂单晶化学机械减薄抛光技术 |
| 2.2.1 机械研磨 |
| 2.2.2 化学机械抛光 |
| 2.3 测试原理及方法 |
| 2.3.1 傅立叶变换红外光谱 |
| 2.3.2 拉曼光谱 |
| 2.3.3 原子力显微镜 |
| 2.3.4 接触角分析 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.6 X射线衍射 |
| 2.3.7 扫描电子显微镜 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 晶圆级硅基铌酸锂单晶低温键合实验研究 |
| 3.1 晶圆键合工艺流程 |
| 3.2 聚酰亚胺工艺研究 |
| 3.2.1 聚酰亚胺薄膜厚度对键合的影响 |
| 3.2.2 聚酰亚胺预固化程度对键合的影响 |
| 3.3 O_2等离子体活化工艺研究 |
| 3.4 晶圆级Si-LN键合质量分析 |
| 3.4.1 键合界面质量分析 |
| 3.4.2 键合强度测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 低温晶圆键合机理研究 |
| 4.1 室温自发键合理论分析 |
| 4.2 等离子体活化机理研究 |
| 4.2.1 晶圆表面能 |
| 4.2.2 氧等离子体对聚酰亚胺薄膜表面化学状态的影响 |
| 4.3 键合界面分析 |
| 4.4 键合原理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 硅基铌酸锂单晶化学机械减薄抛光工艺研究 |
| 5.1 实验平台 |
| 5.2 机械研磨工艺研究 |
| 5.2.1 研磨颗粒 |
| 5.2.2 机械研磨流程 |
| 5.2.3 研磨工艺参数对材料去除率的影响 |
| 5.2.4 研磨工艺参数对材料表面平整度的影响 |
| 5.3 化学机械抛光工艺研究 |
| 5.3.1 抛光液 |
| 5.3.2 抛光垫 |
| 5.3.3 LN-Si键合样品化学机械抛光 |
| 5.4 LN-Si硅基铌酸锂单晶薄膜质量分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于新型氧化铪基铁电薄膜的场效应晶体管电学和光电特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铁电材料 |
| 1.2.1 传统钙钛矿型铁电材料 |
| 1.2.2 新型氧化铪基铁电材料 |
| 1.2.3 其它铁电材料 |
| 1.3 铁电材料的基本性质 |
| 1.3.1 压电特性 |
| 1.3.2 热释电特性 |
| 1.3.3 铁电特性 |
| 1.3.4 负电容特性 |
| 1.4 二维材料 |
| 1.4.1 二维材料及其基本性质 |
| 1.4.2 二维材料基本实验方法 |
| 1.5 二维材料光电探测器 |
| 1.5.1 二维材料光电探测器工作原理 |
| 1.5.2 二维材料光电探测器工作性能 |
| 1.6 本论文的研究意义和主要内容 |
| 第2章 新型氧化铪基铁电薄膜的晶体结构研究 |
| 2.1 研究内容和意义 |
| 2.2 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2薄膜及其电容器的制备方法 |
| 2.2.1 薄膜的制备工艺流程 |
| 2.2.2 电容器的制备工艺流程 |
| 2.3 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2薄膜的晶相组分分析 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 相对介电常数分析 |
| 2.3.3 高分辨TEM衍射图样分析 |
| 2.4 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2薄膜的铁电性起源 |
| 2.4.1 HfO_2晶体结构的演变规律 |
| 2.4.2 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2薄膜的晶体结构演变规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 新型氧化铪基铁电薄膜的电学特性研究 |
| 3.1 研究内容和意义 |
| 3.2 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2薄膜的压电力显微镜表征 |
| 3.2.1 表面形貌 |
| 3.2.2 单点压电特性 |
| 3.2.3 单点铁电特性 |
| 3.2.4 铁电畴翻转特性 |
| 3.3 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2薄膜的电容器结构电学特性测试 |
| 3.3.1 变频电滞回线 |
| 3.3.2 自极化与热释电特性 |
| 3.3.3 极化翻转疲劳特性 |
| 3.4 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2薄膜的铁电极化翻转动力学 |
| 3.4.1 电流-电压曲线随频率的变化关系 |
| 3.4.2 电流-电压曲线随温度的变化关系 |
| 3.4.3 铁电极化翻转物理机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 铁电负电容场效应晶体管的电学特性研究 |
| 4.1 研究内容和意义 |
| 4.2 MoS_2 的基本性质 |
| 4.3 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2铁电薄膜的负电容效应 |
| 4.4 亚阈值摆幅热力学极限 |
| 4.4.1 亚阈值摆幅的物理含义 |
| 4.4.2 极低亚阈值摆幅器件 |
| 4.5 金属-铁电-半导体负电容场效应晶体管的工作原理 |
| 4.5.1 MFSFET基本器件结构 |
| 4.5.2 MFSFET电压放大原理 |
| 4.5.3 MFSFET亚阈值摆幅值 |
| 4.5.4 MFSFET电容匹配关系 |
| 4.6 基于Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2的金属-铁电-半导体负电容场效应晶体管 |
| 4.6.1 基于Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2的MFSFET器件结构 |
| 4.6.2 基于Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2的MFSFET器件制备方法 |
| 4.6.3 基于Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2的MFSFET电学特性测试 |
| 4.7 金属-铁电-绝缘体-半导体负电容场效应晶体管的工作原理 |
| 4.7.1 MFISFET基本器件结构 |
| 4.7.2 MFISFET电压放大原理 |
| 4.7.3 MFISFET亚阈值摆幅 |
| 4.7.4 MFISFET电容匹配关系 |
| 4.8 基于Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2的金属-铁电-绝缘体-半导体负电容场效应晶体管 |
| 4.8.1 基于Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2的MFISFET器件结构 |
| 4.8.2 基于Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2的MFISFET器件制备方法 |
| 4.8.3 基于Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2的MFISFET电学特性测试 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 铁电负电容场效应晶体管的光电特性研究 |
| 5.1 本章研究内容和意义 |
| 5.2 MoS_2 光电晶体管 |
| 5.3 MoS_2负电容光电晶体管的光电响应特性 |
| 5.3.1 光电响应测试方法 |
| 5.3.2 光照下的转移特性 |
| 5.3.3 光照下的photogating特性 |
| 5.4 MoS_2负电容光电晶体管的光电响应机理 |
| 5.4.1 工作点的选取 |
| 5.4.2 二维材料Photogating效应 |
| 5.4.3 铁电负电容效应与半导体沟道表面势 |
| 5.5 光电响应性能参数 |
| 5.5.1 光电流开关比 |
| 5.5.2 光响应率 |
| 5.5.3 光探测率 |
| 5.5.4 外量子效率 |
| 5.5.5 光响应时间 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）基于圆柱壳体振动陀螺的PZT薄厚膜研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 圆柱壳体振动陀螺研究现状 |
| 1.3 PZT薄厚膜研究现状 |
| 1.4 研究目的与研究内容 |
| 2 圆柱壳体振动陀螺及PZT薄厚膜理论基础 |
| 2.1 圆柱壳体振动陀螺工作原理 |
| 2.2 圆柱壳体振动陀螺仿真分析 |
| 2.3 PZT薄厚膜工作原理及制备与表征方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 PZT薄膜尺寸设计、制备与表征 |
| 3.1 PZT薄膜尺寸设计 |
| 3.2 PZT薄膜制备 |
| 3.3 PZT薄膜表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 PZT薄膜悬臂梁设计、制备与测试 |
| 4.1 PZT薄膜悬臂梁设计 |
| 4.2 PZT薄膜悬臂梁制备 |
| 4.3 PZT薄膜悬臂梁测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 PZT薄厚复合膜设计、制备与表征 |
| 5.1 PZT薄厚复合膜设计与制备 |
| 5.2 PZT薄厚复合膜表征 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、硅基PZT铁电薄膜的制备与性能研究（论文参考文献）
- [1]BiFeO3基薄膜和陶瓷的制备及性能研究[D]. 钱进. 济南大学, 2021
- [2]PLZST薄膜及其复合结构设计与储能性能研究[D]. 李瑞. 哈尔滨工业大学, 2021
- [3]二硫化钼负电容场效应晶体管的制备及性能研究[D]. 窦明旺. 重庆邮电大学, 2021
- [4]铌酸锂的耄耋之路：历史与若干进展[J]. 高博锋,任梦昕,郑大怀,兀伟,蔡卫,孙军,孔勇发,许京军. 人工晶体学报, 2021(07)
- [5]自发极化调控钛酸钡基铁电材料光电性能的研究[D]. 朱明君. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [6]基于PNZST反铁电薄膜的悬臂梁式MEMS驱动器研究[D]. 王义凯. 北方工业大学, 2021(01)
- [7]柔性铁电/反铁电薄膜制备及性能表征研究[D]. 李雅青. 中北大学, 2021(09)
- [8]硅基铌酸锂铁电单晶异质集成及其薄膜化技术研究[D]. 杨翔宇. 中北大学, 2021(09)
- [9]基于新型氧化铪基铁电薄膜的场效应晶体管电学和光电特性研究[D]. 涂路奇. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [10]基于圆柱壳体振动陀螺的PZT薄厚膜研究[D]. 李嘉豪. 大连理工大学, 2021(01)