非易失铁电存储器的进展和若干问题

铁电薄膜与半导体集成,产生了新一代非易失存储器。它的功耗之小,写入速度之快,可重写次数之多以及抗辐照能力之强是目前任何一种半导体存储器所不及的。文章介绍了非易失铁电存储器的原理、特点、进展和应用,并讨论了这类存储器在进入大规模商业生产时所面临的若干材料、工艺和器件失效等问题。     

不同离子掺杂的钛酸铋钠基陶瓷结构与性能表征

采用传统固相反应法制备了0.94(Na0.5 Bi0.) TiO3-0.06BaTiO3-3wt; Bi2 O3-xwt; Nd2O3(x=0,1.5)陶瓷.研究了Bi3+和Nd3+掺杂对0.94 (Na0.5 Bi05)TiO3-0.06BaTiO3陶瓷结构和电学性能的影响.结果表明,Bi2O3和Nd2O3掺杂不影响0.94(Na0.5 Bi0.5) TiO3-0.06BaTiO3的钙钛矿结构.3wt; Bi2O3添加使得铁电陶瓷0.94(Na0.5Bi05) TiO3-0.06BaTiO3转变为反铁电陶瓷.反铁电陶瓷0.94(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.06BaTiO3-3wt; Bi2O3具有更高的相转变温度Tm(～320℃).Nd2O3添加不改变0.94(Na0.5 Bi0.5) TiO3-0.06BaTiO3-3wt; Bi2O3陶瓷的反铁电态,但增强了陶瓷的介电性能和弛豫性能.     

Fast lateral photovoltaic effect in ferroelectric LiNbO_3 single crystals

We report the fast lateral photovoltaic effect in pure congruent LiNbO3 crystal induced by pulsed laser and continuous wave laser with wavelengths of 355, 532, and 1064 nm. A typical ultrafast photovoltage can be observed on the surface perpendicular to the c axis, With the rise time of 1.5 ns and the full-width at half-maximum of 1-2 ns, when the laser pulse inhomogeneously irradiates on the crystal. The peak open-circuit photovoltages show a linear dependence on the incident laser intensities. The mechanism of the photovoltaic characteristics is proposed.     

氢对PbZr0.5Ti0.5O3在氮氢混合气氛退火中铁电性能的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理, 针对PbZr0.5Ti0.5O3无氢和含氢的顺电相和铁电相的二层超晶胞, 分别计算了Ti沿c轴位移时体系总能量的变化、电子云密度分布和Ti—O、Zr—O和H—O的重叠布居数. 结果表明, 含氢铁电相的Ti—O键和Zr—O键相对无氢铁电相明显减弱, 氢氧之间较强的轨道杂化使它们趋于形成共价键; 晶格中氢氧键的钉扎效应使含氢情况下的顺电相能量始终低于铁电相能量, 说明氢的引入阻碍了PbZr0.5Ti0.5O3从立方顺电相到四方铁电相的相变, 并推断其为含氢气氛退火过程中PbZr0.5Ti0.5O3铁电性能下降的主要原因之一. 所得结果对于深入理解铁电材料在氮氢混合气氛退火后铁电性能下降的微观机制具有参考价值.     

铁电高分子PVDF 及其共聚物研究进展

铁电高分子PVDF 及其共聚物由于其表现出铁电性、压电性、热电性、电导性能以及光 电性能等十分丰富的物理现象而受到国内外研究者的关注,并因其易弯曲、耐冲击、耐腐蚀、易 加工、易集成等优点而被广泛应用于智能器件中。本文主要综述了PVDF 及其共聚物铁电性的 物理基础,以及目前该材料在可穿戴器件、流体领域以及信息存储中的应用,最后总结了该材料 在这三个领域中尚未解决的问题,并展望了其未来的发展趋势。     

几种范德瓦耳斯铁电材料中新奇物性的研究进展

铁电材料因具有电场可调的自发极化,在各类功能器件中有着广泛的应用.受器件小型化发展趋势的影响,二维范德瓦耳斯铁电材料及其层状母体块材成为了铁电领域的重点研究对象之一.近年来,研究人员已经制备出了数种二维范德瓦耳斯铁电材料,并通过理论计算与实验结合的方法发现这些材料及其母体块材具有许多优良的、新奇的物理性质.本文主要介绍近年来几种范德瓦耳斯铁电材料的一些研究进展,包括体相范德瓦耳斯材料CuInP₂S₆的新奇物性的理论预测与实验证实,以及两类二维范德瓦耳斯铁电材料M₂X₂Y₆(M=金属, X=Si, Ge, Sn, Y=S, Se, Te), QL-M₂O₃ (M=Al, Y)及相关功能器件的理论设计,最后对范德瓦耳斯铁电材料蕴含的丰富物理内涵及其发展前景进行了简要探讨,希望能够为该领域的相关研究提供一些思路和参考.     

福建物构所分子基铁电晶体材料研究获新进展

铁电晶体是在居里温度以下电偶极子自发排列形成电畴,并可以随外加电场而使自发极化反向的一种材料。有极轴且无对称中心是铁电体的必要条件,因此,居里温度以下的铁电体必然也具有压电性。铁电材料对电信号表现出高介电常数,对温度改变表现出大的热释电响应,在应力或声波作用下具有强的压电效应     

金属有机分解法制备无铅K0.5Bi0.5TiO3铁电薄膜

采用金属有机分解法(MOD)在p型Si(111)衬底上制备了K0.5Bi0.5TiO3(KBT)薄膜.用X射线衍射技术研究了薄膜的结构和结晶性.同时还研究了薄膜的绝缘性和存储性能.结果发现在740°C下退火4min的KBT薄膜呈钙钛矿结构;在0～8V范围内,薄膜的漏电流小于1.5×10-9A;在-12～+8V的偏压范围内,C-V记忆窗口宽度为10V.     

LNO薄膜的射频磁控溅射制备及其电学性能与红外吸收性能

用磁控溅射法在Si（111）基片上以不同溅射功率沉积LaNiO3（LNO）薄膜,基片温度370℃,对沉积的薄膜样品进行快速热退火处理（500℃,10min）。使用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）精确测量不同溅射功率沉积的LNO薄膜退火前后的组分情况。分析发现：LNO薄膜经退火处理后,其中的Ni／La的比值随着溅射功率增大而越接近理想比1：1,其导电性能也越好。另外,我们以相同工艺制备了不同厚度的LNO薄膜顶电极,四探针电阻测试仪和红外椭圆偏振光谱仪测试其电学与红外吸收性能,实验发现：（1）LNO薄膜的电阻率随膜厚的增加而降低,在大约300nm厚时略又有增加趋势;（2）LNO薄膜的红外吸收系数随其厚度的增加而增加,且随红外波长的增大而减小。     

Pb的过量值对溶胶-水热法合成钙钛矿型PZT反铁电陶瓷粉体的影响

采用溶胶-水热法合成了具有单一钙钛矿结构的PZT反铁电陶瓷粉体.根据课题组前期的实验结果,选取的水热反应温度为180℃,水热反应时间为24 h,矿化剂KOH的浓度为3 mol/L,探讨了Pb的过量值对合成PZT陶瓷粉体的影响.实验发现,Pb的过量值过低,不足以补偿反应过程中Pb的损失量,A位的Pb缺失易导致PZT粉体结晶度的下降,颗粒结晶不完整.随着Pb过量值的增加,颗粒结晶增强,结晶也越完整.当Pb过量增加到10;时,实验获得了结晶良好的PZT粉体.因此,本实验Pb的最佳过量值为10;.