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(Pb,La)TiO3LaNiO3异质结薄膜的漏电流特征.pdf
第37卷 增刊2 稀有金属材料与工程 V01.37,Suppl.2
2008年 5月 RAREMETALMATERIALSANDENGINEERING 2008
May
程铁栋,唐新桂,匡淑娟,熊惠芳,刘秋香,蒋艳平
(广东工业大学,广东广州510006)
(xffi28t001%,简称PLT)薄膜。经过600℃快速退火。从而得到了多晶钙钛矿结构PLT薄膜。薄膜漏电流和电压极性有
触;在高电场作用下,Pt/PLT和PLT/LNO界面的漏电流均呈现空间电荷限制电流导电机制。这是因为用金属氧化物
LNo做底电极的缘故。
关键词:PLT薄膜;界面特性;漏电流;肖特基发射:空间电荷限制电流
中图法分类号:TN304,TM53文献标识码:A 文章编号:1002.185X(2008)S2.233.04
电容表现出很低的漏电流。也有文章称,用氧化物做
1 引 言
电极代替Pt时,电容表现出非常好的抗疲劳特性。由
以低功耗、小体积为要求的非易失性动态随机存 于LaNi03具有高电导率特性,和导电金属有类似性质
储器(DRAM)是目前各类计算机系统使用最广泛的
存储器件。同时随着大规模集成电路的发展,器件的 有望取代Pt的电极材料。同时,LNO薄膜和PLT薄
尺寸要求越来越小。由于具有优良的介电/铁电性能, 膜有相似的钙钛矿晶体结构,两者之间界面良好,易
铁电薄膜则常被采用作为DRAM电容器的介质材料。于制备晶格常数匹配的(Pb,La)Ti03薄膜。
因为铁电薄膜一般具有较高的矫顽场,为了和传统的
2 实 验
Si集成电路的工作电压兼容,铁电薄膜必须制备得很
薄。在介电薄膜通电工作过程中,通过的漏电流通常 2.1 前驱体溶液的配置
是不可避免的,其大小往往取决于材料特性、制备工
艺过程等。为增加器件长时间工作的稳定性,减少功 醋酸镍、硝酸镧为原料,乙二醇甲醚作溶剂。将醋酸
耗,有要求256M比特存储器在低1.6V工作的漏电流镍和硝酸镧分别溶于乙二醇甲醚,70C加热搅拌至溶
须小于1.0x101A/em2。因此,对低漏电流铁电薄膜材解。然后将两种溶液混合继续加热搅拌60min。冷却
料的研究对于制造高集成度的存储电路具有非常重要 到室温后,保存待用。
的意义。
作为一种铁电材料,PLT薄膜在红外传感、微 (x=28m01%。称为PLT)前躯体溶液:以醋酸铅、硝酸
电子机械方面的应用已有研究【1,2】,也有在光波导方面 镧、钛酸丁酯为原料,乙二醇甲醚和冰乙酸作溶剂。
的应用价值13,4]。生长在Pt/Ti/Si02/Si衬底上以Pt为将醋酸铅和硝酸镧分别溶于冰乙酸和乙二醇甲醚,70
顶电极的PLT铁电薄膜其铁电及漏电流特性已有研究 ℃加热搅拌至溶解。然后将两种溶液混合继续加热搅
[51,我们的研究结果表明,在O~±4V范围内,其漏拌30min。冷却到室温后,将适当剂量的钛酸丁酯加
入上述溶液并在70℃均匀搅拌30min。为了补偿沉
电流低于1.O×10。A/cm2。然而,对以LaNi03作为底
电极的PLT薄膜的漏电流特性有深入研究报道的却很 积过程中的铅损耗,事先在制备过程中加了10%过量
铅。溶液最后的浓度可以通过加入乙二醇甲醚和冰乙
少。但有文章报道用磁控溅射法在Pt/Ti/Si02/Si(100)
衬底上沉积BST/LNO薄异质结构薄膜,这样得到的
酸,从而将其调整到O.2M/L,pH值在2~4之间,保
收稿日期:2007.11-22
基金项目:广东省自
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