PZT／SiO2／Si界面的XPS分析

采用ＳＯＬ－ＧＥＬ工艺在ＳｉＯ２／Ｓｉ衬底上制备了铁电薄膜，对ＰＺＴ／ＳｉＯ２／Ｓｉ结构进行了ＸＰＳ分析，结果表明，在ＰＺＴ铁电薄膜和硅衬底之间加ＳｉＯ２使Ｆ／Ｓ界面得到了改善。     

MFS和MFOS结构的C－V特性研究

采用ＳＯＬ－ＧＥＬ方法分别在Ｓｉ和含有ＳｉＯ２的衬底上制备出ＰＺＴ铁电薄膜，并获得了ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构．利用ＭＯＳ结构常用的Ｃ－Ｖ特性分析方法，对ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构进行了高频Ｃ－Ｖ特性测试分析，研究了Ｆ／（Ｏ）Ｓ的界面特性，结果表明，金属／ＰＺＴ／ＳｉＯ２／Ｓｉ的ＭＦＯＳ结构具有较低的界面态，可实现极化存储，并可望制成铁电场效应晶体管．     

MFS和MFOS结构的C—V特性研究

采用ＳＯＬ－ＧＥＬ方法分别在Ｓｉ和含有ＳｉＯ２的衬底上制备出ＰＺＴ铁电薄膜，并获得了ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构。利用ＭＯＳ结构常用的Ｃ－Ｖ特性分析方法，对ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构进行了高频Ｃ－Ｖ特性测试分析，研究了Ｆ／（Ｏ）Ｓ的界面特性，结果表明，金属／ＰＺＴ／ＳｉＯ２／Ｓｉ的ＭＦＯＳ结构具有较低的界面态，可实现极化存储，并可望制成铁电场效应晶体管。     

制备PZT薄膜的Sol－Gel工艺研究

比较了ＳｏｌＧｅｌ工艺制备ＰＺＴ薄膜的两种热处理过程成膜情况和对ＰＺＴ／Ｓｉ结构的影响，其中，低温烘烤、快速升温、高温退火的热处理方式有利于钙钛矿相成相．但是ＰＺＴ薄膜完成全过程退火后难以进行图形加工．对含有ＳｉＯ２的Ｓｉ衬底上的情况分析表明ＳｉＯ２有改善界面特性的作用     

制备PZT薄膜的Sol—Gel工艺研究

比较了Ｓｏｌ－Ｇｅｌ工艺制备ＰＺＴ薄膜的两种热处理过程成膜情况和对ＰＺＴ／Ｓｉ结构的影响，其中，低温烘烤、快速升温、高温退火的热处理方式有利于钙钛矿相成相。但ＰＺＴ薄膜完成全过程退火后难以进行图形加工。对含有ＳｉＯ２的Ｓｉ衬底上的情况分析表明ＳｉＯ２有改善界面特性的作用。     

用喷涂法和溶胶—凝胶工艺制备PT／SnO2（Sb）／SiO2薄膜

用喷涂法在石英玻璃衬底上制备Ｒｓ为１００－２００Ω／ｃｍ＾２的ＳｎＯ２（Ｓｂ）透明导电薄膜，并且以ＳｎＯ２（Ｓｂ）／ＳｉＯ２为衬底和底电极，用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备ＰｂＴｉＯ３（ＴＰ）。薄膜。ＴＰ膜为多晶，与ＳｎＯ２（Ｓｂ）膜之间不存在界面反应。     

SnO2：Pd／Si新气敏特性的研究

用ＣＶＤ法在（１１１）和（１００）单晶硅衬底上沉积ＳｎＯ２或ＳｎＯ队：Ｐｄ薄膜．在不同温度下，测量ＳｎＯ２／Ｓｉ表面吸附Ｈ２或ＣＯ等还原性气体后光电压的变化．结果表明：ＳｎＯ２：Ｐｄ／Ｓｉ的光电压变化，可以灵敏检测Ｈ２、ＣＯ等气体，讨论了ＳｎＯ２：Ｐｄ／Ｓｉ的气敏机理．     

锆钛酸铅铁电薄膜的MOD工艺制备及其性能研究

致密、纯钙钛矿结构的ＰＺＴ（５０／５０）铁电薄膜已用ＭＯＤ工艺（金属有机物热分解工艺）获得．通过优化原料的提纯和合成工艺，消除了原料中微量杂质离子，控制ＰＺＴ先体溶液合成时的环境温度，制得透明、稳定的锆钛酸铅先体溶液．采用多次甩胶成膜法，经４００～５００℃热处理，在Ｐｔ／ＳｉＯ２／Ｓｉ衬底上制得ＰＺＴ（５０／５０）薄膜，膜厚５２０ｎｍ，其介电常数为２７０，损耗角正切为０．０３５（１ｋＨｚ，０．０５Ｖ测试电压），其绝缘电阻率为１０～１００ＴΩ·ｃｍ，剩余极化强度为２０．６μＣ／ｃｍ２，饱和极化强度为２７．７μＣ／ｃｍ２，矫顽场强为８０ｋＶ／ｃｍ     

PZT／Si异质结的电特性研究

采用Ｓｏｌ／Ｇｅｌ工艺制备ＰＺＴ／Ｓｉ结构，从该结构的极化特性、开关特性和Ｉ－Ｖ特性等方面研究了硅衬底上铁电薄膜的自偏压异质结特性．并以这种效应分析了ＦＲＡＭ电容中铁电薄膜的疲劳机制．     

NiO／SiO2催化剂上的CO氧化的反应机理研究

ＮｉＯ／ＳｉＯ２是优良的非贵金属型ＣＯ氧化催化剂，ＥＸＡＦＳ和ＴＰＲ表征表明其活性中心为ＮｉＯ。在此基础上进行的Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ模拟表明，在ＮｉＯ／ＳｉＯ２上ＣＯ氧化遵循Ｌ－Ｈ机理。     

采用修正的溶胶-凝胶技术制备PZT铁电薄膜

采用一种修正的溶胶-凝胶技术制备出Pb[Zr0.52Ti0.48]O3（PZT）铁电薄膜.对溶胶的整个制备过程进行了红外透射光谱分析,对制备的铁电薄膜结构和性能进行了表征.由XRD图可以看出,退火温度在600℃以上时,薄膜结构为纯的钙钛矿结构.由P-E曲线可以看出,经600℃退火处理的PZT薄膜具有良好的铁电性能.     

SiO2/Ta界面反应及其对Cu扩散的影响

利用磁控溅射方法在表面有SiO2层的Si基层上溅射Ta薄膜，采用X射线光电子能谱研究了SiO2/Ta界面以及Ta5Si3标准样品，并进行计算机谱图拟合分析，实验结果表明在制备态在SiO2/Ta界面处有更稳定的化合物新相Ta5Si3和Ta2O5生成，在采用Ta作阻挡层的ULSI铜互连结构中这些反应产物可能有利于对Cu扩散的阻挡。     

磁控溅射Cu膜之Cu/SiO2/Si结构的应力

采用红外光弹测量法用磁控溅射淀积在SiO2/Si晶片表面的Cu膜在Si衬底中引入的应力。结果表明：SiO2在Si衬氏中引和张应力，而Cu在Si衬氏中引入压应力，在Cu/SiO2/Si结构中，随SiO2膜厚减小和Cu膜厚增大，Si衬底中张应力逐渐减小，最终转为压应力。同时比较、分析了理论估算值和实验结果的差异，预示和分析了Cu引线的可靠性。     

SiO2/Ta interface reaction in magnetic multilayers and its influence on Ta buffer layers

Ta is often used as a buffer layer in magnetic multilayers. In this study, Ta/Ni81Fe19/Ta multilayers were deposited by magnetron sputtering on sing-crystal Si with a 300-nm-thick SiO2 film. The composition and chemical states at the interface region of SiO2/Ta were studied using the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and peak decomposition technique. The results show that there is an "intermixing layer" at the SiO2/Ta interface due to a thermodynamically favorable reaction: 15 SiO2 + 37 Ta = 6 Ta2O5 + 5 Ta5Si3. Therefore, the Ta buffer layer thickness used to induce NiFe (111) texture increases.     

脉冲激光沉积法制备的Pb(Zr0.4Ti0.6)O3铁电薄膜漏电机理

利用准分子脉冲激光器在Pt/Ti/SiO2/Si(111)衬底上制备了Pb(Zr0.4Ti0.6)O3(PZT)铁电薄膜.利用掩膜技术,采用磁控溅射法在PZT薄膜上生长Pt上电极,构架了Pt/PZT/Pt铁电电容器异质结.采用X射线衍射和电容耦合测试技术分别表征了PZT铁电薄膜的微结构和电学性能.研究发现:在5 V的测试电压下,在560℃较低的沉积温度下生长的PZT薄膜电容器的剩余极化强度为187 C/m2、矫顽电压为2.0 V、漏电流密度为2.5×10-5A/cm2.应用数学拟合的方法研究了Pt/PZT/Pt的漏电机理,发现当电压小于1.22 V时,Pt/PZT/Pt电容器对应欧姆导电机理;当电压大于2.30 V时,对应非线性的界面肖特基传导(Schottky emission)机理.     

O在Pt/Si上的化学吸附对Pt/Si界面能的影响

本文在一维紧束缚近似下,利用格林函数方法和复能积分技术,研究了O在Pt/Si上的化学吸附对Pt/Si界面能的影响。分别以有限d轨道链模型和半无限的sp杂化轨道链模型来描述金属Pt和衬底Si,计算了O在吸附前后Pt/Si界面能随界面耦合强度γ的变化关系。结果表明O的吸附导致Pt/Si界面能降低。     

GaAs纳米颗粒镶嵌薄膜的制备及光电子能谱研究

采用射频磁控共溅技术成功制备GaAs半导体纳米颗粒镶嵌薄膜，GaAs在薄膜中所占分子百分比达19．0％，光电子能谱分析表明随着基片温度升高，薄膜中元素Ga，As的被氧化程度有所增强，但元素Ga，As仍主要以化合物半导体GaAs的形式，元素Si,O主要以SiO2分子的形式存在于复合薄膜中。     

PZT薄膜界面分层破坏的内聚力模拟

实验测试表明,单晶硅基板上磁控溅射沉积的多层薄膜材料Cr/PZT/PLT/Pt/Ti容易沿着Cr/PZT界面端开裂并发生分层破坏.我们在实验测试基础上,通过数值模拟计算与分析研究,确定了该薄膜界面的结合强度参数.模拟计算基于连续介质力学的内聚力模型,采用有限元方法来分析沿Cr/PZT界面的裂纹萌生和扩展过程.首先,将该界面表征为一个遵从指数或双线性内聚力模型本构关系的薄层.然后,通过与实测的断裂载荷、加载点的载荷-位移曲线校准的办法,确定出界面内聚法则参数.研究发现,内聚强度和内聚能是最为关键的内聚参数;双线性内聚力模型更适合于描述Cr/PZT界面破坏;与毫米量级厚度的薄膜材料相比,该多层薄膜材料中的Cr/PZT界面的内聚能较低,属于弱结合界面,沿着该界面的分层破坏为脆性断裂过程.本研究表明,宏观力学的内聚力模型同样适用于分析微米厚度薄膜的界面破坏问题.     

纳米二氧化硅/硅异质结的表面光伏特性

采用溶胶 -凝胶法在P型单晶硅的表面镀上一层纳米二氧化硅薄膜 ,应用表面光电压谱 (SPS)、漫反射光谱 (DRS)和傅里叶红外光谱 (FTIR)研究其室温下的光伏、光吸收特性 .结果表明 :在单晶硅表面镀上一层纳米二氧化硅薄膜后 ,漫反射吸收系数F(R)比单晶硅提高了约 5 0 % ,相应的光电压信号提高了约两个数量级 .在 40 0～ 80 0℃热处理温度范围内随着温度的升高 ,纳米复合材料SiO2 /Si的光伏效应增强 ,红外光谱中的Si-O键振动吸收峰降低 ,二氧化硅薄膜中欠氧状态加剧 .