強誘電体薄膜における分極反転メカニズム解析と誘電特性劣化の低減
铁电薄膜极化反转机制分析及减少介电性能劣化
基本信息
- 批准号:01F00212
- 负责人:
- 金额:$ 1.02万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2001
- 资助国家:日本
- 起止时间:2001 至 2002
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究は、強誘電体の分極スイッチングとその劣化のナノスケールでの機構解明に関してのものである。実験では、圧電応答顕微技術による強誘電性ドメインイメージングを局所的な圧電ヒステリシスにより測定した。理論的には、ランダウ理論による格子モデルによりPZT薄膜のマクロな分極ヒステリシスと局所的な圧電応答の関係を調べた。ゾルゲルとスッパッタリングにより作製されたPZT薄膜の初期と分極疲労した状態の評価を、原子間力顕微鏡と強誘電性テスターを組み合わせることによって行った。ゾルゲル膜では分極が10^7回の反転により劣化するが、スパッタPZT膜では10^9回でも飽和するだけである。この結果は、欠陥電荷の拡散と集積による空間的に不均一な強誘電性により説明出来た。インプリントしたヒステリシス領域による疲労機構はゾルゲル膜で起こり、ダイナミカルクランピング領域による疲労機構はスパッタ膜で起こると考えられる。さらに詳細なミクロとマクロの関係は、局所的なヒステリシスのパターンを確率的に解析することによって説明出来た。その目的は、全体のヒステリシスを局所的ヒステリシスパターンを適正化し平均化することによって、最も適切な局所的なヒステリシスを見い出すことにある。スパッタPZT膜の場合、初期と疲労の両状態は単一のパターンで説明できるが、ゾルゲルPZT膜の場合には種々の分極ヒステリシスが分布しており強誘電的性質がナノスケールで変化している。ヒステリシスの強い局所的相関がスパッタPZT膜にあり、相関が拡がっているのがゾルゲル膜である。これらの結果からスパッタPZT膜の強誘電的性質は高密度強誘電体メモリの小さなセルにスケールダウン出来る。分極反転の中間状態は種々の電界強度と時間で分極された微小領域の分極パターンの測定から調べられた。PZT膜のスイッチング機構は結晶構造に依存することが分かった。エピタキシャル膜ではスイッチングは平面方向に一様に広がるが、多結晶膜ではスイッチングの早い方向に進む。これらの結果は初期核が違った場所から起こり、平面方向と深さ方向の相互関係を考えることにより説明できる。
In this study, the electric power system plays an important role in the evaluation of the quality of the system. The organization of the organization explains the problem. Electrical equipment, electrical engineering and micro-technology should be used to strengthen the measurement of electrical equipment and electrical equipment in the department of electrical engineering. In terms of the theory, the theory, the lattice, the PZT film, the film, the film, the In the early days of the PZT film industry, there was a high level of fatigue in the initial phase, and the atomic force was used to strengthen the electrical properties of the film. The film is divided into two parts: 10
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
D.Ricinschi, M.Okuyama, M.Shimizu: "Landau theory-based validation of the fatigue mechanisms in sol-gel and MOCVD PZT films using the correlated analysis of the hysteresis loop paraments"Ferroelectrics. 262. 81-86 (2002)
D.Ricinschi、M.Okuyama、M.Shimizu:“利用磁滞回线参数的相关分析,基于朗道理论验证溶胶-凝胶和 MOCVD PZT 薄膜中的疲劳机制”。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
D.Ricinschi, M.Okuyama: "Relationships between macroscopic polarization hysteresis and local piezoresponse of fatigued Pb(Zr,Ti)O_3 films within a Landau theory-based lattice model"Appl. Phys. Lett. 81. 4040-4042 (2002)
D.Ricinschi、M.Okuyama:“基于朗道理论的晶格模型中疲劳 Pb(Zr,Ti)O_3 薄膜的宏观极化滞后与局部压电响应之间的关系”Appl。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
L.Mitoseriu, M.Viviani, D.Ricinschi, C.Fedor, P.Nanni: "Simulation of Positive Temperature Conefficient of Resistivity (PTCR) behaviour in n-doped BaTiO_3 ceramics"Jpn. J. Appl. Phys.. 41. 7189-7194 (2002)
L.Mitoseriu、M.Viviani、D.Ricinschi、C.Fedor、P.Nanni:“n 掺杂 BaTiO_3 陶瓷中电阻率正温度系数 (PTCR) 行为的模拟”Jpn。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
D.Ricinschi, M.Okuyama: "Nanoscale spatial correlation of piezoelectric displacement hysteresis loops of PZT films in the fresh and fatigued states"Ferroelectrics. 50. 149-158 (2002)
D.Ricinschi、M.Okuyama:“新鲜和疲劳状态下 PZT 薄膜压电位移磁滞回线的纳米级空间相关性”铁电体。
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K.Kodama, M.Takahashi, D.Ricinschi, A.I.Levescu, M.Noda, M.Okuyama: "Improved retention characteristics of metal-ferroelectric-insulator-semiconductor structure using a post-oxygen-annealing treatment"Jpn. J. Appl. Phys.. 41. 2639-2644 (2002)
K.Kodama、M.Takahashi、D.Ricinschi、A.I.Levescu、M.Noda、M.Okuyama:“使用氧后退火处理改善金属-铁电-绝缘体-半导体结构的保留特性”Jpn。
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奧山 雅則其他文献
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