一、集成铁电器件中的关键工艺研究（论文文献综述）
王宏[1]（2021）在《基于二维层状材料新型忆阻器的光电特性与行为机制研究》文中指出忆阻器（Memristor）作为第四种电路基本元件,具有结构简单、读写速度快、能耗低、存储密度高等优势,有望突破摩尔定律的极限。模拟式的类脑神经计算和数字式的状态逻辑运算是忆阻器实现信息存储与计算融合的两种方式。尽管忆阻器的研究呈爆炸式增长,但在目前仍处于初级阶段,忆阻材料、阻变机制、模拟可调性、节能、可靠性、异质集成和多功能实现等方面仍存在许多未解决的问题。因此,开发新的忆阻材料,多途径探究阻变机制,明确参数演变规律,并以此为基础进行功能（如:突触、数字识别和逻辑功能等）拓展,是当下急需开展的研究工作。二维层状材料因其独特可调的电子结构及丰富的物理、化学性质,在能源转化与存储、电子器件等领域具有广阔的应用前景。本文以Sn Se等二维层状材料为研究对象,从制备工艺、物理机制、性能特征和光电调控功能实现等方面,探索了其在忆阻器领域的新应用。论文主要研究内容如下:一、利用脉冲激光沉积技术制备了高质量的Sn Se薄膜,并借助掩膜技术构建了Au/Sn Se/NSTO（7%Nb:Sr Ti O3）结构的原型忆阻器件。实验结果显示,所制备的Sn Se薄膜具有铁电性,由于其铁电极化对器件结区耗尽层宽度和势垒高度的调制作用,使得该忆阻器可实现电导精确可调和二阶忆阻行为。将具有纳秒脉宽的刺激脉冲施加于该器件,成功模拟了尖峰时序依赖可塑性（STDP）和双脉冲易化（PPF）两种神经突触行为,其能耗仅为66 f J。此外,该器件还可以实现手写体数字识别功能,其精确度可达82.51%。二、在上述工作基础上,制备了Pd/Sn1-xSe/NSTO和Ag/Sn1-xSe/NSTO结构的忆阻器。该Pd/Sn1-xSe/NSTO忆阻器的整体性能表现优于一般器件,特别是稳定性、单元之间的差异性、耐久性,开关功率可达约4.1μW和61μW。利用第一性原理计算预测了钯（Pd）导电细丝在Sn1-xSe薄膜中形成和断裂的可能性,并结合高分辨透射电子显微镜和X射线能谱分析仪,直接在Sn1-xSe层中观察到形成的Pd细丝。金属钯比银具有更高的热动力学稳定性和更低的迁移率,因此基于Pd导电细丝机制的器件性能更加稳定。该器件除了能实现突触功能外,还可以实现简单计数和加法的运算功能。三、制备了双端Au/Sn Se/graphene/Si O2/Si和Ti/Bi OI/FTO（Sn O2:F）忆阻器件。多层二维石墨烯电极材料的引入,使Sn Se基忆阻器的开关功率达16.7 n W和2.3 n W。通过透射电镜及XPS深度分析,对比处于高阻态和低阻态下器件的元素分布,证实了上述两种结构忆阻器的阻变机制均源于锡空位和氧空位导电细丝形成和断裂。基于空位细丝机制的忆阻器件能模拟突触的长时增强（LTP）和短期抑制（LTD）,还能完成STDP和PPF的记忆,与学习规则。四、利用PLD技术制备了大面积多层二维Bi2Te2.7Se0.3薄膜并构建了Pd/Bi2Te2.7Se0.3/Si O2/Si结构的多功能光电耦合忆阻器件。研究了0 m W、5 m W、50 m W和100 m W四种强度的405 nm波长紫光信号和电信号对该器件内部电导的调节。该器件不但能实现“或”门功能,由于光电子再俘获而具有的非挥发性,还能实现信息长期存储;与此同时,该光电耦合器件的电阻对光强有一定的依赖性,致使其可实现多级存储和光信息解调功能。总之,该单个忆阻器件就可以同时实现解调、运算和存储功能。
郭尚坤[2]（2021）在《基于人工微纳结构增强二维材料光吸收和红外探测的研究》文中研究表明自石墨烯首次发现以来,其优异的电学、光学特性受到人们的广泛关注。由于石墨烯具有宽带吸收以及高载流子迁移率的特性,使其在光电探测领域备受瞩目。随着材料制备技术的发展,类比二维石墨烯材料,涌现出了具有各种特性的新型二维材料,它们由于受到纵向尺度的量子限制,展现出了很多传统半导体所不具备的优异光电性能,这极大的吸引了基于二维材料光电器件的兴趣。然而,原子层级别的厚度的光程使得二维材料的光吸收受限,这是本征二维材料光电器件低响应率的关键因素。近年来,通过微纳光子学结构调控光与物质相互作用,进而增强二维材料吸收,正成为提高二维材料光电器件性能的一种新的发展趋势。本论文主要围绕利用微纳结构调控二维材料光耦合从而增强光吸收和光响应开展研究,从理论和实验上分析了集成微纳光耦合结构二维材料器件光吸收和光响应增强的物理机理,揭示了光耦合结构增强光与二维材料相互作用的内在机制,实现了器件自驱动光响应增强以及二维材料高带宽的完美光吸收性能等。主要创新性的结果如下:1.建立了石墨烯和等离激元微纳谐振腔的集成结构,通过实验数据获得材料的电磁参数,基于有限元电磁场计算方法,理论实现了将入射光完全耦合到复合结构中,强烈的局域光场使得石墨烯吸收得到了明显提高。数值结果表明,石墨烯在共振波长处的吸收率提高至23%,局域模式的最大电场是入射光的35倍以上。相较于传统亚波长光栅集成石墨烯结构的局域场提高了8倍以上。2.为了实现金属-石墨烯-金属的类场效应晶体管红外探测器件的自驱动光响应,我们提出利用非对称集成的等离激元微纳谐振腔,打破局域场增强的对称性,使得石墨烯的光耦合呈现非对称分布。在与耦合天线复合的一端电极处,由于石墨烯与金属结区局域光场增强以及结区面积的增大,使得此处光响应显着提高;而在没有耦合天线但仍具有底部介质层与金属平面的另一端电极处,由于石墨烯受到底部近距离金属平板对光场的抑制作用,降低了金属与石墨烯结区附近的光吸收。最终,两端电极-石墨烯接触结区处,分别的光响应对比度高达105倍。这种超高对比度远远超过之前国内外的相关研究成果。基于这种非对称光响应的超高对比度,我们在红外泛光条件下,几乎零偏压下,实现了显着的净自驱动光响应。相较于一般耦合光栅集成石墨烯器件,等离激元微纳谐振腔集成的石墨烯器件红外光响应提高一个量级以上。3.通过控制顶部金属微结构的宽度,改变谐振腔的腔长,从而实现了等离激元微纳谐振腔集成的石墨烯红外探测器峰值探测波长的调谐。实验表明,通过改变金属微结构条带宽度,复合结构器件峰值光响应从1.3μm红移至1.65μm,光响应共振峰的带宽约为200～300 nm。此外,复合结构器件响应时间小于几个微秒,偏振消光比最高可达30,其光响应机制归因于光热电效应。4.揭示了局域场的极化方向与二维材料各向异性的光吸收的匹配对于二维材料光耦合的重要作用,获得了基于局域场极化方向与二维材料主吸收方向的匹配调控和体系临界耦合调控共同作用大幅提高二维材料光吸收率,并抑制金属耦合结构的光吸收损耗。我们研究了一种常见的光耦合结构,即金属-介质-金属（MIM）结构,证明了它有两种形式:局域场极化方向主要垂直于多层结构平面的磁谐振器形式和局域场极化方向主要平行于多层结构平面的超表面索尔兹伯里屏形式。当超表面索尔兹伯里屏形式的MIM结构与石墨烯结合时,局域场极化方向主要平行于石墨烯平面（即沿石墨烯的主吸收方向）,石墨烯的峰值吸收率在THz波段接近100%,在中红外波段接近90%。与局域场极化方向主要垂直于石墨烯平面（即与石墨烯主吸收方向正交）的磁谐振器形式相比,超表面索尔兹伯里屏形式使石墨烯的光吸收率增强效果提高了1.6～4.2倍,共振吸收增强带宽提高了3.6～6.4倍,金属损耗降低了7.4～24倍。对于单层黑磷（BP）,超表面索尔兹伯里屏形式的MIM结构将BP在3.5μm波长处的吸收率从0.44%提高到31%,比磁谐振器形式的吸收率高5.4倍。另外,带宽也是原来的1.8倍。此外,超表面索尔兹伯里屏形式将单层Mo S2在可见-近红外范围（415 nm到800 nm）的平均吸收率从7.3%提高到68.1%,比磁谐振器形式诱导的吸收率高4.4倍。超越临界耦合的光吸收提高归因于平面内的偏振光场,它有助于二维材料在光吸收竞争中降低了金属的吸收。
谢柳[3]（2021）在《基于界面效应调控的新型二维光电器件研究》文中提出自2004年石墨烯发现以来,二维材料在电子、光电子、谷电子、自旋电子和催化等应用领域表现出巨大潜力,引起了科学和工程领域的广泛关注。其中,该类材料（如石墨烯,过渡金属硫族化合物,黑磷（BP）等）以其层状依赖能带结构及独特的电子、光电子特性,在高速、宽波段光探测等方面带来了很多突破性进展。然而,在光探测器应用中,单一二维材料普遍存在灵敏度低、响应度低等问题,且难以满足片上多功能集成的需求,这对开发基于二维材料的高性能、高集成度光电器件提出了挑战。尽管如此,二维材料其表面无悬挂键和原子层厚度的特点使该类材料的集成和电子性质调控变得更加容易,并且其可以通过范德华力与任意衬底结合,无需晶格匹配,表现出更多组合自由度,从而为实现高性能、多功能的电子和光电子器件奠定了基础。基于此,本论文首先探索一些新型二维光电材料（包括新型窄带隙二维半导体Cr2S3、PdSe2）并对其物性进行了深入研究;在此基础上,构筑了界面电荷诱导的光电器件（Cr2Ge2Te6/SiO2、BP/锆钛酸铅（PZT））和界面能带调控的光电器件（BiCuOSe/WSe2）,在不同界面诱导机制下,超越了各单一材料的光电性能与功能。进而,我们实现了光探测光谱覆盖的拓展,灵敏度、探测度的大幅提升,并获得了基于新原理的多功能集成光电存储器和隧穿光电探测器。主要研究内容如下:1.利用新型窄带隙半导体的能带和物性优势,拓展光探测频谱范围。a)针对依赖传统窄带隙半导体的红外探测器所面临的制备复杂、昂贵且集成度低的问题,本文通过低成本且简易的化学气相沉积方法实现了二维窄带隙（-0.15 eV）半导体Cr2S3可控制备,获得了具有单胞厚度（-1.85 nm）的Cr2S3纳米片。生长的Cr2S3表现出优异的环境稳定性,即使暴露在空气中超过两个月,其降解也可以忽略。基于二维Cr2S3的光电探测器展现出高响应度（在520 nm可达14.4AW-1,在808 nm可达6AW-1在1550nm可达3AW-1）和高探测度（在520 nm 可达 4.0 × 1010 Jones,在 808 nm 可达 1.7 × 1010 Jones,在 1550 nm 可达8.3 × 109 Jones）。b)二维PdSe2随层数变化可以实现半导体到金属特性的转变,具有高的热电系数和载流子迁移率,是极具潜力的光探测材料。本文利用其优异特性,构筑了金属-半导体-金属结构的探测器。基于电磁波诱导势阱效应,PdSe2太赫兹器件在366.12 GHz处响应度高达1.7 V W-1,太赫兹响应带宽f3dB=～2.9 kHz,在很大程度上拓展了其探测波长范围。2.利用界面电荷诱导效应,设计器件实现单一材料光探测性能的大幅提升和多功能集成。a)构筑了 Cr2Ge2Te6/SiO2器件,在硅基界面电荷诱导作用下,二维Cr2Ge2Te6半导体表现出一种罕见的负光电导（NPC）特性,且该电导可以通过控制入射光强来调节。更重要的是,NPC特性使Cr2Ge2Te6光电探测器具有超灵敏的光响应,能实现对入射功率强度低至0.04 pW微弱光的探测,其响应度高达340 A W-1。b)构筑了二维半导体BP/铁电材料PZT铁电场效应晶体管。该晶体管在BP/PZT界面电荷诱导作用下,表现出可控的正、负光电导特性,使得实现了一种具有“电写-光读”工作模式的非易失性光电存储器。BP/PZT器件具有可靠的数据保存（超过3.6 × 103 s）和疲劳（超过500次循环）性能,同时具有极低的能耗（驱动电压<10 mV）。3.通过界面能带工程调控,实现多功能隧穿光电探测器件。BiCuOSe作为一种新型的具有自掺杂效应的二维材料,表现为本征p型重掺杂以及化学性质稳定的窄带隙半导体,因而具备成为隧穿器件p型沟道材料的潜力。本文采用低压化学气相沉积方法,通过控制生长条件抑制相分离,制得了厚度10 nm左右、尺寸80μm以上的二维四元化合物BiCuOSe薄膜。该材料的输运特性和能带结构研究表明,其载流子浓度高达1020 cm-3,带隙为～0.45 eV,功函数为～5.1-5.2 eV。并通过人工定向干法转移构筑BiCuOSe/WSe2异质结,该器件具有超过105的高整流比和高于104的开关比。利用界面能带调控,实现了 84 mV dec-1的低压阈值摆幅隧穿晶体管以及响应度为-1 AW-1的优异光伏探测性能。
李悦[4]（2021）在《二维范德华层状材料的铁电物性及光电性质研究》文中研究表明铁电体是指具有天然自发极化且极化方向能够在外电场作用下翻转的材料,其应用领域十分广泛,如铁电隧道结、铁电场效应晶体管和铁电电容器等现代电子学元器件。然而,由于传统体相三维铁电体存在晶格失配和临界尺寸效应等作用,使得在原子层极限厚度下能够稳定存在的铁电体十分稀有,给低维铁电材料物性研究和超薄铁电器件制备带来了挑战。近年来,层状范德华二维材料的出现为开拓这一方向的研究带来了可能。得益于二维材料具有天然的层状结构和饱和的界面化学环境,单原子层结构能稳定存在,且与衬底相互作用较弱等特性,在二维材料中开展铁电物性的研究将有望突破传统铁电材料研究的瓶颈,进而发展超薄全二维铁电器件,实现高密度数据存储。此外,二维铁电体具有天然的中心反演对称性破缺和原子层厚度,也为发展光电转换效率不受Shockley-Queisser理论限制的光伏器件提供了理想平台。目前,已有多种二维铁电材料在实验上被发现,其中以二维铁电体α-In2Se3、CuInP2S6为典型代表。有鉴于此,本文以这两个二维铁电材料体系为基础,开展了二维铁电物性及异质结物性调控研究,探索了层状范德华二维铁电材料在非易失性存储、新型外电场调控以及体光伏效应等方面的潜在应用。在第一章中,我们首先总结回顾了二维材料在压电、铁电领域的研究进展,以及在相关器件应用上的重要突破。其中,我们对二维材料的铁电性研究做了着重介绍。最后介绍了极性材料中体光伏特性的产生机制及研究进展。在第二章中,我们介绍了实验中常用的材料制备与表征方法,包括化学气相沉积法、机械剥离法、优化的等离子体辅助剥离法和离子液体插层法,以及全干法堆叠异质结工艺。然后介绍了样品表征常用的拉曼光谱,包括石墨烯中特征峰的产生机制,以及拉曼光谱对材料厚度及载流子浓度的依赖关系。在第三章中,围绕α-In2Se3中的面外铁电性,我们通过压电力显微镜和铁电栅场效应两种方式开展了实验上的探索验证工作。通过自发铁电畴的观测和人工铁电畴的构筑,我们验证了少层α-In2Se3中的面外铁电性,以二维α-In2Se3为基础构建了由全二维材料组成的铁电非易失性存储器,基于双电容模型估算了二维α-In2Se3的电极化密度,并利用铁电体中两个稳定的极化状态演示了非易失性存储特性。在第四章中,我们探索了理论所预言的α-In2Se3中独有的面内-面外铁电耦合效应,在实验上首次演示了面内电场对面外场效应的调控。我们从α-In2Se3的晶体结构出发,分析了其面内-面外铁电极化耦合的微观机制,利用压电力显微镜观测到了体系中面内和面外铁电畴的锁定效应,并通过施加外电场验证了 α-In2Se3面内-面外铁电极化耦合的特性。基于α-In2Se3独有的面内-面外耦合的铁电性,我们构建了以α-In2Se3为平面栅极的正交调控铁电栅晶体管,通过面内电场有效调节了晶体管的沟道导电性。在第五章中,我们研究了二维铁电材料中的体光伏效应,并提出材料维度对体光伏效应有着决定性影响。我们采用二维铁电体CuInP2S6作为光学吸收层,用石墨烯做透明电极,构建了具有垂直电容器结构的二维体光伏光电器件。我们发现在大于CuInP2S6带隙的激发光作用下,器件具有自发不为零的体光伏输出电流,并且该光伏输出的电流和电压大小、极性能被铁电极化显着调控,并随外极化电场变化表现出明显的回滞行为。与传统体材料中所获得的研究结果相比,基于二维铁电体CuInP2S6的体光伏效应得到的光电流密度实现了两个数量级的提升。在第六章中,我们对该论文的工作做了总结和展望。
李骏康[5]（2021）在《高性能低功耗锗沟道场效应晶体管技术的研究》文中研究说明近几年,信息技术的进步极大推动了集成电路制造业的发展。采用硅（Si）作为沟道材料的金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET）器件是现代集成电路制造技术的基础,Si MOSFET器件性能的提升（或获得更大的工作电流）主要依赖于沟道长度的缩短。为了克服缩短沟道长度带来的短沟道效应,在摩尔定律的不断演进过程中,出现了许多改进的工艺技术,包括应变Si技术、HKMG（High-K Metal Gate）技术、FinFET技术等,它们最大程度地提高了 SiMOSFET器件的性能。目前量产级的Si MOSFET器件沟道长度已经小于20 nm,进一步减小沟道长度将变得非常困难。新型的高迁移率沟道材料能够在不缩短沟道长度的同时提高MOSFET器件的工作电流,是解决未来集成电路制造技术发展的理想方案。锗（Ge）作为与Si同族的新型半导体材料,具有比Si更高的载流子迁移率,同时兼容传统Si工艺,是非常有前景的晶体管沟道材料。本论文主要研究了 Ge MOSFET器件制备中源漏形成和栅极堆垛的新工艺技术,并探讨了 Ge沟道在隧穿场效应晶体管（Tuneling Field Effect Transistor,TFET）和铁电场效应晶体管中应用的关键问题,主要取得了以下成果:本论文基于Ge工艺提出了新源漏形成和栅极堆垛技术,实现了高性能的Ge MOSFET器件。首先,低寄生电阻、高开关比和浅结深的源漏是获得高性能MOSFET器件的必要条件,而由于Ge中掺杂离子的固溶度相比Si更低,同时掺杂离子的热扩散系数较大,传统工艺很难获得高效的Ge基源漏结:（1）本论文结合旋涂掺杂和激光退火技术,形成了具有高掺杂浓度的超浅结深p-n结,实验表明,结表面掺杂浓度是传统热退火样品的1.5倍,同时结深只有热退火样品的1/3（～20nm）,其p+/n结和n+/p结的开关比、开态电流都得到了提升,关态电流也得到了抑制;（2）本论文利用微波退火技术,实现了低阻态和高势垒的NiGe/n-Ge肖特基结,其开关比接近离子注入的p-n结,利用NiGe/n-Ge肖特基结,进一步制备了高性能的GepMOSFET器件,其源漏寄生电阻仅为传统离子注入器件的1/5,同时有效得抑制了结漏电。同时,由于Ge表面及其氧化物的不稳定性,制备高质量Ge MOS结构（包括栅氧/Ge界面和栅氧本身）也是获得高性能Ge MOSFET器件的关键:（1）在Ge MOS界面钝化方面,本论文提出利用原位臭氧后氧化处理技术,提高了 Ge氧化物的稳定性,改善了 Ge MOS界面质量,获得了小等效氧化层厚度（Equivalent Oxide Thickness,EOT）和高迁移率的 GepMOSFET 器件;（2）本论文创新性地提出具有双层MoS2/Ge量子阱结构的Ge MOSFET器件,利用双层MoS2和Ge的能带在价带和导带处的势垒差,能够在p型和n型Ge MOSFET器件中同时形成量子阱沟道,从而减少由于栅氧/Ge界面质量差引起的载流子散射,提高载流子迁移率,使Ge MOSFET器件的开态电流提升了 一倍。新输运机制的TFET器件是实现低功耗集成电路的有效解决方案,本论文研究了影响Ge TFET器件性能最重要的部分—源漏隧穿结。源漏隧穿结的掺杂浓度梯度决定了 TFET器件的亚阈值摆幅（Subthreshold Swing,SS）和开态隧穿电流。本论文采用杂质分凝技术,获得了高肖特基势垒的NiGe肖特基结源漏,并通过低温和快速测试表明,NiGe肖特基结的界面缺陷会严重影响Ge TFET器件的性能。进一步地,本论文定量表征了 NiGe肖特基结的界面缺陷,并研究了结界面缺陷对Ge基传统MOSFET器件和TFET器件电学性能的影响。本论文提出利用低温电导法,改进了电路和数学模型,定量表征了 NiGe肖特基结的界面缺陷。研究表明,减少NiGe肖特基结的界面缺陷,可以有效抑制缺陷辅助的隧穿电流,改善Ge MOSFET器件的关态特性和Ge TFET器件的亚阈值特性。最近,具有铁电/绝缘层（Ferroelectric/dielectric,FE/DE）栅叠层结构的Ge MOSFET器件在FE-FET存储器和负电容场效应晶体管（NC-FET）中的应用被大量报道,本论文研究了铁电MOS结构中FE/DE界面缺陷对Ge FE-FET存储器和Ge NC-FET器件的重要影响。为了排除MOS结构中其他界面缺陷的影响,本论文采用金属/铁电/绝缘层/金属（MFIM）结构的简单电容器件,利用快速脉冲测试系统表征了 MFIM的瞬态电荷响应,从实验上证明了 FE/DE界面缺陷的存在和漏电辅助铁电极化机制（Leakage-current-assist ferroelectric polarization switching）的有效性,并定量表征了参与铁电极化的FE/DE界面缺陷密度。同时,本论文还创新性地提出利用电导法定量表征不同极化状态下的FE/DE界面缺陷密度。研究发现,FE/DE界面的缺陷密度为1014 cm-2,也就是说,FE/DE的极化主要由FE/DE界面缺陷来响应。这表明,在以FE/DE为栅叠层的Ge MOSFET器件中,铁电极化没有提高器件的载流子浓度,负电容效应有待商榷。同时,由于FE/DE界面缺陷响应了大部分铁电极化电荷,Ge FE-FET存储器的存储窗口会变小,可靠性会降低。
钱君[6]（2020）在《二维超薄有机半导体与铁电薄膜的液相制备、材料特性及晶体管应用研究》文中研究说明作为一种新兴的电子材料,二维超薄有机功能材料自从提出以来就得到了广泛的关注。在材料结构上,二维超薄有机材料分子间以弱的范德华力结合。同时,二维超薄有机材料还具有大尺度的厚度均一性、原子级平整度兼顾侧向连续性及长程有序分子排列等特点。特别地,二维有机半导体可用来直接探究与半导体/绝缘层界面、无序效应、极化子弛豫等相关的电荷载流子积聚与输运性质,有利于得到与传统体薄膜不同的光电性质;超薄铁电聚合物可以在准二维的尺寸极限下保持可观的薄膜特性,同时适应当下器件伸缩性的要求。此外,利用二维超薄功能材料的超薄特性与优良的界面接触性质,以及材料本身的轻薄、多样性、环境稳定性,保证了这些材料在未来先进电子科学中的应用。具体的研究内容如下:1、提出了一种新颖的液相制备工艺——“漂浮的咖啡环效应”,在Si O2/Si衬底上沉积了大面积的二维有机半导体性C8-BTBT薄膜。薄膜体现出高度均匀与层数可控的特性,最为突出的是薄膜优异的单晶特性。进一步地发现基于二维双层C8-BTBT薄膜的场效应晶体管载流子迁移率达到记录性的13.0 cm2/Vs,此数值与多晶硅相比拟。说明液相生长的二维有机单晶半导体可适用于低成本、高性能的有机电子器件与电路。此外,我们也对界面输运性质进行了深入的探究,发现在一个较高的载流子浓度时,库伦相互作用扮演着影响界面极化子输运的重要角色;基于双层C8-BTBT薄膜的光调制肖特基结型平面两端二极管也展现了优异的突触特性。2、我们首次利用反溶剂辅助结晶法在室温下制备了超薄铁电P（VDF-Tr FE）晶态薄膜,薄膜连续、均匀、平整。我们进一步利用原子力显微镜、拉曼光谱、X射线衍射、高灵敏的压电力显微镜与导电力显微镜等手段对于超薄薄膜的形貌、结晶构相、极化翻转、电滞回线、压电系数、极化弛豫等薄膜特性进行了细致的研究。特别地,在40℃的退火温度下我们能够得到最优化的薄膜特性,来自于聚合物主链平行于薄膜平面的高度有序的排列。我们的结果揭示了超薄铁电聚合物薄膜在纳米机电系统和高密度数据存储中的应用潜力和优势。3、现代电子科技的发展对于信息存储的速度、能耗和集成密度提出了越来越高的要求。近年来,有机铁电晶体管型存储器由于具有工艺简单、存储速度快、非破坏性读写的特点而成为了下一代高密度、非挥发性存储器的有力竞争者。目前,构建高性能、低能耗、稳定性可靠的铁电晶体管型存储器是尤为重要的发展趋势。二维有机半导体晶体作为一类新型的功能电子材料已被证明可以通过精确构筑分子堆积来调控电荷输运与接触特性;此外,超薄铁电聚合物晶态薄膜在准二维的尺寸极限下仍能保持极好的结晶性与铁电性,可以保证器件界面的高质量接触并大幅降低工作电压。在这一部分的工作中,基于二维有机晶体与超薄铁电聚合物薄膜这一材料体系,搭建了二维有机铁电晶体管型存储器结构,实现了存储器件关键性能参数（迁移率、接触电阻、能量消耗）的全面优化;进一步地为探究铁电负电容效应与器件低能耗工作的内在关联以期充分发挥二维有机铁电晶体管型存储器的性能潜力与优势打下了基础。此外,我们也初步实现了其它低能耗二维有机铁电场效应电子器件。可以确定的是,本论文的研究将为铁电材料科学与有机电子学领域的发展提供新的科学前景与技术思路。
沈宇鑫[7]（2020）在《Gd掺杂HfO2薄膜的电荷俘获存储与铁电特性研究》文中研究说明自氧化铪薄膜作为高介电常数栅介质材料成功用于45纳米及其以下节点集成电路CMOS器件以来,新型介电材料在逻辑器件和存储器件扮演着越来越重要的角色,如铁电负电容材料、电荷俘获层材料。钆掺杂氧化铪作为一种性能优异的介电材料具有高介电常数、漏电流密度低、低氧空位浓度、稳定性良好等优点,在下一代逻辑与存储器件中表现出良好的潜在应用价值。本文利用原子层沉积技术制备了钇掺杂氧化铪薄膜,并对其电荷俘获特性和铁电特性进行了研究。具体研究内容如下:（1）研究了基于单层钆掺杂氧化铪（GHO）薄膜的Metal/GHO/Si02/Si（MGOS）结构器件。研究了 Gd掺杂浓度对GHO薄膜电荷俘获特性的影响,测试结果表明Gd掺杂浓度为0.5at%时,器件的电荷俘获特性最优,该MGOS结构器件具有优秀的存储效应（±10 V的扫描电压下7.7 V的存储窗口）和稳定的数据保持能力。并且在写入/擦除（P/E）速率和耐疲劳特性方面的性能没有被牺牲。优良的存储性能归因于两方面:一是GHO薄膜中高的缺陷态密度;二是钆掺杂引起的缺陷能级的降低。（2）提出了一种具有Hf02/GHO/HfO2/Si02/Si结构的叠层薄膜器件。通过C-V测试证明GHO叠层薄膜具有铁电特性。随后对器件进行了快速退火处理,通过C-V特性测试观察到400℃和500℃氩气气氛下退火5分钟后的样品表现出铁电性,600℃和700℃氩气气氛下退火后的样品表现出电荷俘获特性,而800°C退火后的样品的C-V曲线几乎没有迟滞现象。结合高分辨透射电镜表征我们认为这种现象归因于退火对GHO叠层薄膜晶相组成的调制作用,非晶GHO薄膜电荷俘获特性佳,正交晶系的GHO薄膜铁电性佳。（3）利用少层二硫化钼作为沟道材料分别制备了电荷俘获型存储器件和负电容场效应晶体管器件。所制备的基于二硫化钼的电荷俘获存储器在4 V扫描电压下表现出了2V的存储窗口,低电压下可观的存储窗口归因于钆掺杂氧化铪薄膜高的缺陷态密度和钆掺杂引起的缺陷能级的降低;所制备的负电容场效应晶体管漏电流密度低,无迟滞效应,这归因于钆掺杂氧化铪薄膜高的介电常数和强弱适度的铁电性。
张家华[8]（2020）在《基于HfZrO铁电薄膜栅介质的GaN HEMT特性研究》文中提出第三代半导氮化镓（Ga N）由于其宽带隙、高电子迁移率、高饱和速度、高击穿场强等特点,被视为硅（Si）材料的有力竞争者。氮化镓高电子迁移率晶体更是由于利用自发极化特性和压电极化效应,在异质结界面处存在着大量的二维电子气（2DEG）,有着极佳的高频特性和功率特性,而成为Ga N器件的热点。铁电材料具有极化特性,在不同的电场下会出现不同的极化方向和极化强度,在撤出外加电场后,仍能保持一定数量和特定方向的极化电场。存在一个特定数量的极化电场,才能使铁电材料的极化方向发生变化。极化的内在属性使得半导体器件的设计存在新的维度,可以将器件特定结构位置的电场通过极化来控制和保持。本文将铁电材料引入Ga N基器件中,研究铁电铪锆氧（HfZrO）薄膜材料在Ga N HEMT器件之间的相互作用,解决铁电材料和Ga N HEMT器件结合的关键问题。首先,本文详细介绍了HfZrO铁电薄膜的制备流程与分析测试方法。然后在研究团队的超净间利用原子层沉积（ALD）设备生长了HfZrO铁电薄膜。最后测试了薄膜的电滞回线,并利用XPS测试了铁电样本薄膜的元素组成。经过测试,获得了良好的极化-电压回滞曲线,其饱和极化强度为10μC/cm2,剩余极化强度为5μC/cm2,矫顽电场为0.4 MV/cm。其次,利用Sentaurus TCAD研究了HfZrO铁电薄膜对器件的影响。通过提取本实验淀积成功的HfZrO铁电薄膜材料参数,加入器件仿真软件的参数列表中,仿真分析结果表明,铁电材料的加入对器件的最大电流有着提升作用,与未淀积HfZrO铁电薄膜材料的Ga N HEMT器件相比,漏极饱和电流从2.05 A/mm增加为2.14 A/mm,增幅4.4%。金属-铁电薄膜-Ga N HEMT器件的放大区域与基准器件相比有着显着的提高,从原来的-4 V至1 V,扩展到-6 V至1 V。另外,本文通过分析得出结论,铁电材料中存在着一个极化方向转折点,与MOSFET的夹断点类似,尽管铁电材料的几何尺寸很长,但是真正对器件的载流子起增强作用的位置却是固定的,与栅极和漏极的电压差,以及铁电材料的本身固有属性相关。
沈秉忠[9]（2020）在《柔性铁电及反铁电薄膜制备及其性能研究》文中研究指明21世纪,随着互联网时代的到来,人们对柔性集成化电子器件产生迫切需求。电容器作为集成电子器件中的核心部件更是引起了人们广泛研究,其中多功能柔性电容器可以有效地将多种功能集成至单一材料实现“一材多用”以此来缩小集成电路体积及质量,故而引起人们青睐。驰豫铁电及反铁电多功能电容器具有十分优异的介电、压电、热释电及铁电等性能,因此被广泛的应用于微执行器、红外探测器、传感器、铁电存储器、储能电容器及电卡制冷器等多功能微电子器件。虽然人们付出大量努力对驰豫铁电及反铁电薄膜的储能性能和电卡效应进行深入研究,但在实际应用中仍存在一些棘手问题。目前,铁电储能电容器面临的问题主要有:储能密度小、储能效率低。铁电电卡电容器面临的问题主要有:制冷能力、制冷效率低和宽温域制冷受限。鉴于上述问题,本文创新性提出通过控制磁控溅射制备工艺,设计一种由同一材料体系但两种不同微观结构复合所构成的双层薄膜,以此来有效地增大薄膜储能性能。利用各单层薄膜对电场的响应差异所产生的电场增强效应及层间耦合效应,各单层膜优势互补,改善了双层薄膜中极化强度及击穿强度,最终实现了储能性能的增强。反铁电双层膜Pb0.99Nb0.02(Zr0.55Sn0.40Ti0.05)0.98O3(简写为PNZSTBL)在1988kV/cm的电场作用下获得最大储能密度为39.35J/cm3,该值比单层PNZST所能实现的最大储能密度值高70%。选取准同型相界（MPB）附近的驰豫铁电体Pb0.91La0.09(Zr0.65Ti0.35)0.9775O3（简写为PLZT9/65/35）为研究对象,系统地研究了PLZT9/65/35厚膜的微观结构、介电特性、极化行为、储能性能及电卡效应等。研究结果表明:柔性PLZT9/65/35厚膜具有1998kV/cm的击穿电场,并且在该电场下其最大储能密度为40.2J/cm3。在实际应用的模拟环境下,柔性PLZT9/65/35厚膜在30-180℃温度范围内储能性能保持稳定。此外,在107次充放电极化疲劳测试中PLZT9/65/35厚膜依然可以保持稳定的储能性能。最重要的是,柔性PLZT9/65/35厚膜在弯曲应变作用力及机械弯曲循环下其储能性能维持恒定。通过研究PLZT 9/65/35厚膜的介电温谱图发现我们所制备的厚膜材料介电弥散度可达1.91,表明该厚膜材料为典型驰豫铁电体。此外,还发现其介电峰值所对应的温度仅为80℃,这些都为室温附近宽温域范围内优异的电卡制冷效应的实现奠定了良好基础。理论计算结果表明:PLZT9/65/35厚膜在温度为80℃及电场强度为850kV/cm时,可实现18℃的可逆绝热等温温变（ΔT）,22.4K cm/V的电卡强度（ΔT/ΔE,ΔE为电场变化值）以及11.2J/cm3的制冷能力（RC）。上述结果为柔性PLZT9/65/35厚膜电容器的实际应用开辟了道路,该电容器具有应用于微储能系统和先进电子器件热制冷的潜力。
黎冠杰[10]（2020）在《功能氧化物薄膜异质外延集成及增强型HEMT器件研究》文中提出增强型GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）具有高压、高频、大功率、小型化等优异特性,已成为下一代功率电子的核心技术。基于新的器件物理机制,将铁电和p型半导体等功能化氧化物薄膜设计为晶体管栅极功能层并与Al GaN/GaN异质结集成,为研制高性能增强型HEMT带来新的契机。然而,由于材料体系晶体结构的差异性、多层薄膜体系表界面的多样性以及界面耦合机制的复杂性等因素,导致在薄膜集成设计、器件物理机制、器件可行性等方面存在一系列瓶颈问题,限制了功能氧化物栅极增强型HEMT器件的应用。针对上述问题,本研究通过在不同晶格结构薄膜材料之间引入界面缓冲层,实现了功能氧化物薄膜在GaN半导体上的高质量异质外延集成,揭示了氧化物薄膜功能特性与Al GaN/GaN二维电子气（2DEG）的界面耦合机理,解析了功能氧化物栅极增强型HEMT器件物理机制并论证了器件可行性。（1）功能氧化物薄膜GaN基外延集成基于晶格匹配的外延生长机制,通过界面晶格缓冲层设计可实现复杂功能氧化物薄膜在GaN半导体上的高质量外延集成。采用脉冲激光沉积方法（PLD）,设计的La0.5Sr0.5Co O3/Ti O2缓冲层显着降低界面晶格失配度,诱导高性能钙钛矿型0.7Pb(Mg1/3Nb1/3)O3-0.3Pb TOi 3铁电薄膜在纤锌矿型GaN半导体上的外延集成;设计了立方尖晶石型Co Fe2O4磁性功能缓冲层,不仅可诱导钙钛矿型Ba Ti O3（BTO）铁电功能薄膜在纤锌矿型GaN半导体上的外延生长,而且实现了磁电性能优异的Ba TOi3/Co Fe2O4多铁异质结在GaN半导体上的外延集成;设计了面心立方结构Ti N、密排六方结构Ti和尖晶石结构Mg Al2O4三种不同晶体结构的界面缓冲层,实现了钙钛矿型Sr TOi3介电薄膜在GaN上的高质量外延集成,为其它复杂功能氧化物薄膜在GaN的外延集成提供了优质的模板缓冲层,并在原子尺度上揭示了具有Ti N单胞缓冲层的Sr TOi3/Ti N/GaN异质结构外延生长机理。（2）铁电氧化物栅极增强型HEMT器件采用PLD方法,设计并构筑了Ba Ti O3/Mg O/Al GaN/GaN/Si铁电-半导体异质结构,发现BTO/GaN界面处的空间电荷区诱导了BTO薄膜中铁电畴向上的自发铁电极化,并使得异质结阈值电压显着提升。揭示了BTO中铁电极化与Al GaN/GaN界面2DEG具有强界面极化耦合效应,通过调控BTO中铁电极化状态,实现了异质结中阈值电压由-0.4 V到+3.2 V的连续可控调制,证实了铁电栅极增强型HEMT器件的可行性。为进一步提高铁电栅极HEMT器件性能,以Hf0.5Zr0.5O2（HZO）铁电薄膜作为栅极介质层,构筑了HZO/Mg O/Al GaN/GaN/S i外延异质结构。调控HZO中铁电极化状态,实现了异质结中阈值电压由-3.8 V到+3.2 V之间的连续可控调制,且探测到高达+5.5 V的超高阈值电压。证实HZO/Mg O/Al GaN/GaN/Si外延异质结具有高阈值电压、弱退极化效应和良好的半导体工艺兼容特性,适合于研制高性能铁电栅极增强型HEMT器件。（3）P型氧化物栅极增强型HEMT器件采用PLD方法,在Al GaN/GaN异质结上设计制备了高外延质量、高空穴浓度和宽禁带的p型Li掺杂Ni O薄膜,揭示出p型氧化物半导体与GaN的能带匹配特性是决定器件阈值电压的核心因素。P型氧化物半导体中价带能级与GaN导带能级的能级差值决定了p型氧化物层对Al GaN/GaN界面2DEG的耗尽能力,而本征p型氧化物与GaN半导体能带匹配较差,限制了器件阈值电压的提高。提出了p型氧化物栅的材料设计规则,将本征n型氧化物半导体调制掺杂为p型半导体并作为氧化物栅极层,对于提高HEMT阈值电压更具优势。
二、集成铁电器件中的关键工艺研究（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、集成铁电器件中的关键工艺研究（论文提纲范文）
（1）基于二维层状材料新型忆阻器的光电特性与行为机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 忆阻器起源 |
| 1.2 忆阻器简介 |
| 1.2.1 功能层材料 |
| 1.2.2 制备工艺及表征手段 |
| 1.2.3 物理机制 |
| 1.2.4 忆阻器应用 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 界面工程 |
| 1.3.2 功能材料的元素掺杂 |
| 1.3.3 低维材料的引入 |
| 1.4 论文选题意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 论文选题意义 |
| 1.4.2 论文主要研究内容 |
| 第二章 基于铁电极化效应的Au/SnSe/NSTO二阶忆阻器研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 二维SnSe材料铁电性理论预测 |
| 2.2.1 理论计算方法 |
| 2.2.2 铁电性计算结果 |
| 2.3 靶材富硒含量对SnSe薄膜及其忆阻器件特性的影响 |
| 2.3.1 SnSe薄膜及Au/SnSe/NSTO器件的制备 |
| 2.3.2 不同硒含量的SnSe薄膜表征 |
| 2.3.3 硒含量对Au/SnSe/NSTO器件忆阻特性影响 |
| 2.4 铁电二阶忆阻器电阻转换机制及其应用探索 |
| 2.4.1 二维铁电SnSe材料薄膜表征 |
| 2.4.2 二维SnSe材料铁电性及忆阻特性研究 |
| 2.4.3 Au/SnSe/NSTO二阶忆阻器的铁电机制 |
| 2.4.4 Au/SnSe/NSTO二阶忆阻器的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于Pd导电细丝机制的Pd/Sn_(1-x)Se/NSTO高稳定性忆阻器研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sn_(1-x)Se材料薄膜厚度对忆阻性能影响 |
| 3.2.1 Pd/Sn_(1-x)Se/NSTO器件的制备 |
| 3.2.2 功能层材料厚度对Pd/Sn_(1-x)Se/NSTO忆阻器电学特性的影响 |
| 3.2.3 Pd/Sn_(1-x)Se/NSTO忆阻器的电阻转换机制猜想 |
| 3.3 基于Pd导电细丝的高稳定性忆阻器及其应用 |
| 3.3.1 Sn1-xSe材料表征 |
| 3.3.2 基于Pd导电丝的高稳定性忆阻器阻变特性 |
| 3.3.3 Pd/Sn_(1-x)Se/NSTO忆阻器件的Pd导电丝机制 |
| 3.3.4 Pd导电丝机制理论预测 |
| 3.3.5 基于Pd导电细丝高稳定忆阻器的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于空位导电细丝机制的忆阻器研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于锡空位导电细丝机制的低功耗忆阻器研究 |
| 4.2.1 多层二维SnSe和 graphene材料及器件制备与表征 |
| 4.2.2 Au/SnSe/graphene/SiO_2/Si器件电学特性及突触应用 |
| 4.2.3 Au/SnSe/graphene/SiO_2/Si器件锡空位导电细丝机制 |
| 4.3 基于氧空位导电细丝机制的忆阻器研究 |
| 4.3.1 纵向二维BiOI材料制备 |
| 4.3.2 纵向二维BiOI材料微观形貌 |
| 4.3.3 Ti/BiOI/FTO结构器件制备 |
| 4.3.4 Ti/BiOI/FTO器件的电学特性及突触应用 |
| 4.3.5 Ti/BiOI/FTO器件氧空位导电细丝机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于二维Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)材料多功能光电耦合忆阻器研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多层二维Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)材料制备及表征 |
| 5.2.1 多层二维Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)材料制备 |
| 5.2.2 多层二维Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)材料微观形貌 |
| 5.3 Pd/Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)/SiO_2/Si光电器件制备及其光电性能 |
| 5.3.1 Pd/Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)/SiO_2器件制备 |
| 5.3.2 Pd/Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)/SiO_2器件光电特性 |
| 5.4 Pd/Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)/SiO_2/Si器件机理 |
| 5.5 二维Bi_2Te_(2.7)Se_(0.3)材料器件的应用 |
| 5.5.1 布尔逻辑“或”门运算 |
| 5.5.2 非易失多级存储 |
| 5.5.3 光电信息解调 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 创新点 |
| 6.2 主要工作总结 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
（2）基于人工微纳结构增强二维材料光吸收和红外探测的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 二维材料光电探测器的研究发展 |
| 1.2.1 功能结构复合单一二维材料光电探测器 |
| 1.2.2 二维材料异质结光电探测器 |
| 1.2.3 二维材料自驱动光电探测器 |
| 1.3 光学微纳结构增强石墨烯吸收的国内外进展 |
| 1.3.1 微光子学结构增强石墨烯吸收 |
| 1.3.2 金属纳米结构等离激元共振增强石墨烯吸收 |
| 1.4 石墨烯光电探测器的性能指标以及探测机制 |
| 1.4.1 石墨烯FET光电探测器性能指标 |
| 1.4.2 石墨烯光电探测器的探测机制 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 理论仿真与实验研究方法 |
| 2.1 理论仿真方法 |
| 2.1.1 有限时域差分法(FDTD) |
| 2.1.2 有限元法(FEM) |
| 2.2 石墨烯理论与实验转移和表征方法 |
| 2.2.1 石墨烯理论模型 |
| 2.2.2 石墨烯实验转移 |
| 2.2.3 石墨烯表征方法 |
| 2.3 电子束曝光法制备器件 |
| 2.4 红外光电探测器件实验表征方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 等离激元微纳谐振腔非对称光耦合增强石墨烯自驱动红外探测性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料转移与器件制备 |
| 3.2.1 石墨烯快速转移 |
| 3.2.2 复合器件与金属光栅集成MGM器件制备流程 |
| 3.3 器件结构以及器件稳定性表征分析 |
| 3.3.1 器件结构 |
| 3.3.2 器件基本物理特性和电学特性表征分析 |
| 3.4 非对称光电耦合增强器件性能的表征与分析 |
| 3.4.1 非对称光电耦合增强红外光响应对比度表征分析 |
| 3.4.2 石墨烯器件能带仿真理论分析 |
| 3.5 实验表征结合电磁仿真分析器件非对称光耦合 |
| 3.5.1 石墨烯的光学仿真 |
| 3.5.2 器件电磁耦合增强红外光响应的理论、实验分析 |
| 3.6 非对称光电耦合实现器件自驱动红外光响应 |
| 3.7 光谱可调谐性红外光响应 |
| 3.8 红外快速光探测以及偏振探测 |
| 3.9 理论结合实验分析复合结构器件红外探测机制 |
| 3.9.1 石墨烯费米能级和塞贝克系数的计算 |
| 3.9.2 石墨烯表面光激发热载流子温升的模拟 |
| 3.9.3 理论结合实验分析器件光探测机制 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 基于超材料的偏振匹配和临界耦合联合作用增强的二维材料光吸收的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 两种MIM结构临界耦合状态下增强THz波段石墨烯光吸收的对比研究 |
| 4.3 两种结构共振吸收的局域光场偏振匹配定量分析 |
| 4.4 等效电路模型分析超表面索尔兹伯里屏形式的MIM-石墨烯复合结构 |
| 4.5 偏振匹配和临界耦合联合作用增强石墨烯红外范围光吸收 |
| 4.6 偏振匹配和临界耦合联合作用增强单层黑磷中红外范围光吸收 |
| 4.7 偏振匹配和临界耦合联合作用增强单层MoS_2可见-近红外范围光吸收 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 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 |
（3）基于界面效应调控的新型二维光电器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二维材料的特性与应用 |
| 1.2.1 二维材料的独特结构及性质 |
| 1.2.2 基于二维材料的多功能应用 |
| 1.3 光电探测器概论 |
| 1.3.1 光电探测器分类 |
| 1.3.2 光电探测机理 |
| 1.3.3 光电探测性能重要参数 |
| 1.4 二维光电探测器面临的挑战 |
| 1.5 论文研究的意义和主要内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 二维材料及器件的制备与表征 |
| 2.1 二维材料的制备方法 |
| 2.1.1 微机械剥离法 |
| 2.1.2 液相剥离法 |
| 2.1.3 化学气相沉积法 |
| 2.2 二维异质结的制备方法 |
| 2.3 二维材料的表征手段 |
| 2.4 二维器件的制备及表征 |
| 2.4.1 紫外光刻技术 |
| 2.4.2 电子束蒸发镀膜技术 |
| 2.4.3 电子束光刻技术 |
| 2.4.4 半导体测试系统 |
| 参考文献 |
| 第3章 新型窄带隙二维半导体宽光谱探测器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于Cr_2S_3纳米片的可见-红外光电探测器 |
| 3.2.1 Cr_2S_3纳米片的研究进展 |
| 3.2.2 Cr_2S_3纳米片的可控生长和转移 |
| 3.2.3 Cr_2S_3纳米片的表征及计算分析 |
| 3.2.4 器件制备与测试相关设备 |
| 3.2.5 Cr_2S_3纳米片的光电性能 |
| 3.2.6 小结 |
| 3.3 基于PdSe_2纳米片的太赫兹探测器 |
| 3.3.1 PdSe_2纳米片的研究进展 |
| 3.3.2 PdSe_2单晶的可控生长与表征 |
| 3.3.3 PdSe_2纳米片的制备及表征 |
| 3.3.4 PdSe_2太赫兹探测器的制备 |
| 3.3.5 PdSe_2太赫兹性能测试 |
| 3.3.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 界面电荷诱导的光电器件 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超灵敏Cr_2Ge_2Te_6光电探测器 |
| 4.2.1 Cr_2Ge_2Te_6纳米片的研究进展 |
| 4.2.2 材料表征相关设备 |
| 4.2.3 Cr_2Ge_2Te_6单晶的可控生长与表征 |
| 4.2.4 器件制备与测试相关设备 |
| 4.2.5 Cr_2Ge_2Te_6纳米片的光电性能 |
| 4.2.6 小结 |
| 4.3 BP/PZT非易失性光电存储器 |
| 4.3.1 非易失性存储器的研究进展 |
| 4.3.2 铁电薄膜锆钛酸铅的制备 |
| 4.3.3 锆钛酸铅及黑磷的性能表征 |
| 4.3.4 BP/PZT晶体管的制备与表征 |
| 4.3.5 BP/PZT晶体管的极化依赖光电及调控机理 |
| 4.3.6 BP/PZT晶体管的光电存储性能 |
| 4.3.7 小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 界面能带工程调控的BiCuOSe/WSe_2隧穿光电探测器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 BiCuOSe纳米片的合成 |
| 5.3 材料表征相关设备 |
| 5.4 器件表征及相关设备 |
| 5.5 BiCuOSe纳米片的性能表征 |
| 5.6 BiCuOSe/WSe_2异质结的构筑及表征 |
| 5.7 BiCuOSe/WSe_2异质结的电学性能表征 |
| 5.8 BiCuOSe/WSe_2异质结的光学性能表征 |
| 5.9 小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）二维范德华层状材料的铁电物性及光电性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 二维压电材料研究进展 |
| 1.1.1 面内压电性 |
| 1.1.2 面外压电性 |
| 1.2 二维铁电材料研究进展 |
| 1.2.1 面内铁电性 |
| 1.2.2 面外铁电性 |
| 1.3 二维铁电器件 |
| 1.3.1 铁电半导体场效应晶体管 |
| 1.3.2 铁电隧道结 |
| 1.3.3 二维铁电集成计算系统 |
| 1.4 铁电体光伏效应 |
| 1.5 论文选题意义及结构安排 |
| 第二章 常见的样品制备与表征方法 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 样品制备方法 |
| 2.2.1 化学气相沉积法 |
| 2.2.2 机械剥离法 |
| 2.2.3 等离子体辅助剥离法 |
| 2.2.4 金辅助剥离法 |
| 2.2.5 离子液体插层法 |
| 2.3 异质结堆叠方法 |
| 2.4 样品表征方法 |
| 2.4.1 拉曼光谱确定石墨烯厚度 |
| 2.4.2 拉曼光谱确定石墨烯载流子浓度 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 α-In_2Se_3的面外铁电性及器件应用 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 面外铁电性及铁电极化强度确定 |
| 3.2.1 面外铁电性验证 |
| 3.2.2 铁电极化强度 |
| 3.3 基于α-In_2Se_3的非易失性铁电存储器 |
| 3.3.1 样品制备与表征 |
| 3.3.2 器件的电输运特性 |
| 3.4 非极性栅极场效应晶体管 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 α-In_2Se_3面内-面外耦合的铁电性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 面内-面外耦合的铁电性 |
| 4.3 基于α-In_2Se_3的正交场效应调控 |
| 4.3.1 样品制备与表征 |
| 4.3.2 器件电输运特性 |
| 4.4 补充分析 |
| 4.4.1 层间距对铁电调制强度的影响 |
| 4.4.2 回滞曲线产生机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 二维铁电体光伏效应研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 样品制备与表征 |
| 5.3 体光伏输出特性调制 |
| 5.3.1 本征体光伏输出 |
| 5.3.2 电场调制体光伏输出 |
| 5.3.3 温度和激发光功率调制体光伏输出 |
| 5.3.4 体光伏调制机理 |
| 5.4 体光伏输出电流强度 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 论文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（5）高性能低功耗锗沟道场效应晶体管技术的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 传统集成电路制造技术的发展与挑战 |
| 1.1.1.应变Si技术 |
| 1.1.2. HKMG技术 |
| 1.1.3. SOI技术 |
| 1.1.4. FinFET技术 |
| 1.2 新型高迁移率Ge沟道场效应晶体管 |
| 1.2.1 Ge沟道场效应晶体管的源漏问题 |
| 1.2.2 Ge沟道场效应晶体管的MOS界面 |
| 1.2.3 应变Ge沟道场效应晶体管 |
| 1.3 新物理机制的Ge沟道场效应晶体管 |
| 1.3.1 Ge沟道隧穿场效应晶体管 |
| 1.3.2 Ge沟道铁电场效应晶体管 |
| 1.4 论文的主要工作和内容安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 高性能Ge沟道场效应晶体管的新源漏形成技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结合旋涂掺杂和激光退火的超浅结深p-n结 |
| 2.2.1 旋涂掺杂和激光退火制备p-n结 |
| 2.2.2 Ge基p-n结的掺杂浓度分布模拟 |
| 2.2.3 结表面掺杂浓度和结深的表征 |
| 2.2.4 Ge基p+/n和n+/p结的电学性能 |
| 2.3 利用微波退火的高势垒低电阻NiGe/n-Ge肖特基结 |
| 2.3.1 微波退火制备NiGe/n-Ge肖特基结和NiGe源漏的Ge pMOSFET器件 |
| 2.3.2 不同微波退火条件和NiGe厚度的关系 |
| 2.3.3 不同微波退火条件下NiGe/n-Ge肖特基结的特性 |
| 2.3.4 微波退火对NiGe/n-Ge肖特基结势垒高度的影响 |
| 2.3.5 微波退火对NiGe/n-Ge肖特基结电阻的影响 |
| 2.3.6 微波退火的NiGe/n-Ge肖特基结对Ge pMOSFET器件的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 高性能Ge沟道场效应晶体管的新栅极堆垛技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 臭氧后氧化的HfO_2/AlO_x/GeO/Ge栅叠层 |
| 3.2.1 臭氧后氧化的HfO_2/AlO_x/GeO_x/Ge MOS工艺 |
| 3.2.2 HfO_2/AlO_x/GeO_x/Ge MOS的界面特性 |
| 3.2.3 HfO_2/AlO_x/GeO_x/Ge MOS的绝缘特性 |
| 3.2.4 臭氧后氧化的HfO_2/AlO_x/GeO_x/Ge pMO SFET器件 |
| 3.3 新型的双层MoS_2/Ge量子阱结构Ge MOS |
| 3.3.1 双层MoS_2/Ge MOSFET器件的制备 |
| 3.3.2 双层MoS_2/Ge量子阱结构Ge MOS的表征 |
| 3.3.3 双层MoS_2/Ge MOSFET器件的电学特性 |
| 3.3.4 双层MoS_2/Ge MOSFET器件的可靠性 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于NiGe肖特基结的低功耗Ge沟道隧穿场效应晶体管 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 利用杂质分凝的NiGe肖特基结制备Ge基隧穿场效应晶体管 |
| 4.2.1 杂质分凝的NiGe肖特基结的制备和表征 |
| 4.2.2 杂质分凝的Ge基隧穿场效应晶体管的制备 |
| 4.3 p型和n型Ge基隧穿场效应晶体管的电学性能 |
| 4.3.1 Ge基隧穿场效应晶体管的常规电学特性 |
| 4.3.2 Ge基隧穿场效应晶体管的低温电学特性 |
| 4.3.3 Ge基隧穿场效应晶体管的脉冲响应 |
| 4.3.4 Ge基隧穿场效应晶体管的性能比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 NiGe肖特基结的界面缺陷对Ge沟道场效应晶体管的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 NiGe肖特基结及对应场效应晶体管的制备 |
| 5.3 NiGe肖特基结界面缺陷的表征方法及建模 |
| 5.4 利用低温电导法表征NiGe肖特基结的界面缺陷 |
| 5.4.1 结界面缺陷密度谱和时间常数谱的计算 |
| 5.4.2 不同肖特基结的界面缺陷特性比较 |
| 5.5 NiGe肖特基结的界面缺陷在晶体管中的重要意义 |
| 5.5.1 结界面缺陷对Ge MOSFET器件的影响 |
| 5.5.2 结界面缺陷对Ge TFET器件的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 铁电/绝缘层界面缺陷对Ge沟道铁电场效应晶体管的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 铁电/绝缘层结构电容的制备 |
| 6.3 铁电/绝缘层结构电容的电流响应 |
| 6.3.1 电流响应的物理机制 |
| 6.3.2 电流响应的存储特性 |
| 6.4 铁电/绝缘层结构电容的响应速度 |
| 6.4.1 测试系统示意图及测试波形 |
| 6.4.2 绝缘层厚度对铁电极化的影响 |
| 6.5 铁电/绝缘层界面缺陷的脉冲响应 |
| 6.5.1 测试系统示意图及测试波形 |
| 6.5.2 铁电极化电荷的瞬态响应 |
| 6.5.3 非铁电极化电荷的瞬态响应 |
| 6.5.4 改进的漏电辅助铁电极化模型 |
| 6.6 铁电/绝缘层界面缺陷的稳态响应 |
| 6.6.1 P-V和C-V的频率和温度响应 |
| 6.6.2 电导法表征铁电/绝缘层界面缺陷的电路和数学模型 |
| 6.6.3 铁电/绝缘层界面缺陷的表征 |
| 6.6.4 铁电/绝缘层界面缺陷的低温特性 |
| 6.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 博士研究生期间研究成果 |
| 期刊论文 |
| 会议论文 |
（6）二维超薄有机半导体与铁电薄膜的液相制备、材料特性及晶体管应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机电子学简介 |
| 1.2 有机功能材料 |
| 1.2.1 有机半导体 |
| 1.2.2 有机铁电聚合物 |
| 1.3 有机功能材料的制备方法 |
| 1.3.1 气相工艺 |
| 1.3.2 液相工艺 |
| 1.4 有机场效应电子器件 |
| 1.4.1 场效应晶体管 |
| 1.4.2 非易失性存储器 |
| 1.4.3 光电探测器 |
| 1.5 本论文的研究背景及主要内容 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 二维有机半导体的液相制备及晶体管器件应用 |
| 2.1 液相制备工艺 |
| 2.1.1 研究动机 |
| 2.1.2 漂浮的咖啡环效应 |
| 2.2 基于二维有机单晶半导体的晶体管器件 |
| 2.2.1 晶体管电学性能与界面电荷输运特性 |
| 2.2.2 光突触器件 |
| 2.3 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 二维超薄铁电聚合物的材料特性研究 |
| 3.1 研究动机 |
| 3.2 材料特性表征技术 |
| 3.2.1 压电力显微镜 |
| 3.2.2 导电原子力显微镜 |
| 3.3 二维超薄铁电聚合物的结晶与铁电压电性质 |
| 3.3.1 薄膜制备与结晶特性 |
| 3.3.2 铁电压电特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 温度对超薄铁电薄膜性质的影响 |
| 4.1 研究动机 |
| 4.2 不同退火温度对超薄铁电薄膜性质的影响 |
| 4.2.1 薄膜形貌、结晶构型及晶格取向 |
| 4.2.2 铁电压电特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 基于二维有机半导体与铁电薄膜的超低能耗存储器研究 |
| 5.1 研究动机 |
| 5.2 器件结构与制备 |
| 5.3 存储器电学特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表和待发表的学术论文 |
（7）Gd掺杂HfO2薄膜的电荷俘获存储与铁电特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电荷俘获型存储器 |
| 1.2.1 电荷俘获型存储器的发展历史 |
| 1.2.2 电荷俘获型存储器的基本结构 |
| 1.2.3 电荷俘获型存储器的工作原理 |
| 1.2.4 电荷俘获型存储器的材料选择 |
| 1.3 负电容场效应晶体管 |
| 1.3.1 负电容场效应晶体管的发展历史 |
| 1.3.2 负电容场效应晶体管的基本结构 |
| 1.3.3 负电容场效应晶体管的工作机理 |
| 1.3.4 负电容场效应晶体管的材料选择 |
| 1.4 本课题的主要研究目的和意义 |
| 1.4.1 电荷俘获型存储器 |
| 1.4.2 负电容场效应晶体管 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 实验内容 |
| 2.1 实验流程 |
| 2.1.1 衬底清洗 |
| 2.1.2 衬底预处理 |
| 2.1.3 薄膜沉积 |
| 2.1.4 电极制备 |
| 2.2 所需的技术和实验条件 |
| 2.2.1 薄膜制备技术 |
| 2.2.2 器件制备技术 |
| 2.2.3 材料的结构分析和性能测试等仪器 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于单层钆掺杂氧化铪薄膜的电荷俘获型存储器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验制备过程 |
| 3.3 测试及测试结果分析 |
| 3.3.1 器件结构 |
| 3.3.2 钆掺杂浓度对薄膜电荷俘获性能的影响 |
| 3.3.3 存储窗口随电压的变化 |
| 3.3.4 器件的高分辨透射电镜表征 |
| 3.3.5 单位面积俘获电荷的密度 |
| 3.3.6 电荷俘获机制分析 |
| 3.3.7 缺陷态能级分析 |
| 3.3.8 器件的保留性能 |
| 3.3.9 写入/擦除速率和循环特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 钆掺杂氧化铪叠层薄膜的铁电特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验制备过程 |
| 4.3 测试及测试结果分析 |
| 4.3.1 器件结构 |
| 4.3.2 电容-电压特性测试 |
| 4.3.3 退火对叠层结构器件性能的影响 |
| 4.3.4 高分辨透射电镜表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于二硫化钼的场效应晶体管器件 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电荷俘获型存储器 |
| 5.2.1 实验制备流程 |
| 5.2.2 测试及测试结果分析 |
| 5.3 负电容场效应晶体管 |
| 5.3.1 实验制备流程 |
| 5.3.2 测试及测试结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）基于HfZrO铁电薄膜栅介质的GaN HEMT特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 GaN基半导体器件发展历程 |
| §1.2 铁电薄膜的发展历程与研究现状 |
| §1.2.1 铁电薄膜物理特性介绍 |
| §1.2.2 国外研究现状 |
| §1.2.3 国内研究现状 |
| §1.3 本文的研究工作与章节安排 |
| 第二章 HfZrO铁电薄膜淀积技术及电学性能测试方法 |
| §2.1 HfZrO的材料特性 |
| §2.2 原子层沉积法(ALD)的工作机理 |
| §2.3 铁电薄膜的分析测试方法 |
| §2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| §2.3.2 原子力显微镜(AFM) |
| §2.3.3 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| §2.3.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| §2.4 铁电薄膜电学性能的测试 |
| §2.4.1 顶电极与底电极的制备 |
| §2.4.2 铁电性能的测试 |
| §2.4.3 C-V特性测试 |
| §2.5 MIS结构特性 |
| §2.6 本章小结 |
| 第三章 HfZrO铁电薄膜电容实验与测试 |
| §3.1 电容实际工艺研究 |
| §3.1.1 金属蒸发 |
| §3.1.2 匀胶 |
| §3.1.3 腐蚀 |
| §3.2 ALD淀积HfZrO薄膜的主要工艺参数 |
| §3.3 HfZrO铁电薄膜的制备 |
| §3.3.1 衬底清洗 |
| §3.3.2 薄膜淀积 |
| §3.4 HfZrO铁电薄膜电容的性能表征 |
| §3.4.1 HfZrO铁电薄膜的P-V曲线测试 |
| §3.4.2 HfZrO铁电薄膜的X射线光电子能谱分析(XPS)测试 |
| §3.5 本章小结 |
| 第四章 金属-铁电-氮化镓高电子迁移率晶体管器件 |
| §4.1 器件结构与工作原理 |
| §4.2 器件重要结构参数分析 |
| §4.3 本章小结 |
| 第五章 全文总结及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（9）柔性铁电及反铁电薄膜制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 铁电材料基本特性 |
| 1.1.1 PLZT9/65/35驰豫铁电体基本特性及其应用 |
| 1.1.2 PNZST反铁电体基本特性及其应用 |
| 1.2 电介质电容器储能概述 |
| 1.2.1 电介质电容器储能基本原理 |
| 1.2.2 电介质电容器储能性能评估 |
| 1.2.3 电介质储能材料研究现状 |
| 1.3 电介质电容器电卡制冷概述 |
| 1.3.1 电介质电容器电卡效应制冷原理 |
| 1.3.2 电介质电容器电卡效应研究现状 |
| 1.4 柔性铁电薄膜研究现状 |
| 1.5 本文研究意义及研究内容 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 陶瓷靶材及薄膜的制备与表征 |
| 2.1 实验原料与设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验与测试设备 |
| 2.2 PLZT9/65/35陶瓷靶材制备与表征 |
| 2.2.1 PLZT9/65/35陶瓷靶材制备工艺流程 |
| 2.2.2 PLZT9/65/35陶瓷靶材物相结构与形貌表征 |
| 2.3 磁控溅射法制备薄膜 |
| 2.3.1 薄膜沉积原理 |
| 2.3.2 薄膜制备工艺流程 |
| 2.3.3 影响薄膜生长工艺参数 |
| 2.4 薄膜结构与微观形貌测试 |
| 2.4.1 薄膜结构分析 |
| 2.4.2 薄膜微观形貌分析 |
| 2.5 薄膜电学性能测试 |
| 2.5.1 薄膜电极制备 |
| 2.5.2 薄膜介电性能测试 |
| 2.5.3 薄膜漏电流测试 |
| 2.5.4 薄膜铁电性测试 |
| 3 柔性PNZST反铁电单层及双层匀质薄膜储能性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 柔性PNZST反铁电单层及双层匀质薄膜的制备 |
| 3.3 柔性PNZST反铁电单层及双层匀质薄膜结构研究 |
| 3.3.1 柔性PNZST反铁电单层及双层匀质薄膜物相结构及断面研究 |
| 3.3.2 柔性PNZST反铁电单层及双层匀质薄膜微观形貌研究 |
| 3.4 柔性PNZST反铁电单层及双层匀质薄膜电学性能研究 |
| 3.4.1 柔性PNZST反铁电单层及双层匀质薄膜漏电和击穿性能研究 |
| 3.4.2 柔性PNZST反铁电单层及双层匀质薄膜介电和铁电性能研究 |
| 3.5 柔性PNZST反铁电双层匀质薄膜储能性能提高机理研究 |
| 3.5.1 电场增强及极化耦合效应对电介质储能性能影响 |
| 3.5.2 柔性PNZST反铁电双层匀质薄膜储能性能研究 |
| 3.6 柔性PNZST反铁电双层匀质薄膜储能稳定性研究 |
| 3.6.1 弯曲应变对柔性PNZST反铁电双层匀质薄膜介电和储能性能影响 |
| 3.6.2 温度和频率及循环弯曲对柔性PNZST反铁电双层匀质薄膜储能性能影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜储能性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜的制备 |
| 4.3 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜结构研究 |
| 4.3.1 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜物相结构研究 |
| 4.3.2 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜在不同基底上透明度研究 |
| 4.4 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜电学性能研究 |
| 4.4.1 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜介电可调性研究 |
| 4.4.2 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜击穿和漏电特性研究 |
| 4.5 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜储能性能研究 |
| 4.6 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜储能性能稳定性研究 |
| 4.6.1 平面态下PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜储能性能稳定性研究 |
| 4.6.2 弯曲态下PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜储能性能稳定性研究 |
| 5 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜电卡制冷行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜介电弥散性研究 |
| 5.3 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜电卡性能的研究 |
| 5.3.1 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜电卡效应研究 |
| 5.3.2 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜电卡强度研究 |
| 5.3.3 柔性PLZT9/65/35驰豫铁电厚膜制冷能力研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（10）功能氧化物薄膜异质外延集成及增强型HEMT器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 增强型GaN高电子迁移率晶体管 |
| 1.2.1 GaN高电子迁移率晶体管 |
| 1.2.2 增强型高电子迁移率晶体管 |
| 1.3 氧化物功能薄膜GaN基异质外延集成 |
| 1.3.1 氧化物薄膜半导体基异质外延设计 |
| 1.3.2 氧化物薄膜/半导体界面缓冲层设计 |
| 1.3.3 功能氧化物薄膜GaN基外延集成 |
| 1.4 功能氧化物栅极增强型HEMT器件 |
| 1.4.1 铁电氧化物栅极增强型HEMT器件 |
| 1.4.2 P型氧化物栅极增强型HEMT器件 |
| 1.5 本文研究意义与内容 |
| 第2章 基于脉冲激光沉积方法的外延薄膜制备与表征 |
| 2.1 脉冲激光沉积方法简介 |
| 2.2 PLD制备外延薄膜的参数优化 |
| 2.3 RHEED原位监测技术在外延薄膜生长中的应用 |
| 2.4 铁电-半导体外延异质结表征方法 |
| 第3章 钙钛矿型铁电薄膜GaN基外延集成 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 LSCO/TiO_2 缓冲层诱导PMN-PT铁电薄膜GaN基外延集成 |
| 3.2.1 PMN-PT/LSCO/TiO_2/GaN外延异质结构制备与表征 |
| 3.2.2 PMN-PT薄膜GaN基外延生长机制 |
| 3.2.3 PMN-PT外延铁电薄膜电学特性 |
| 3.3 BaTiO_3/CoFe_2O_4 磁电多铁异质结GaN基外延集成 |
| 3.3.1 BaTiO_3/CoFe_2O_4/GaN外延异质结制备与表征 |
| 3.3.2 BaTiO_3/CoFe_2O_4/GaN异质结构外延生长机制 |
| 3.3.3 BaTiO_3/CoFe_2O_4/GaN异质微结构 |
| 3.3.4 BaTiO_3/CoFe_2O_4 异质结磁电特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 缓冲层诱导SrTiO_3-GaN外延集成生长机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 STO/buffer/GaN外延异质结构制备与表征 |
| 4.3 STO/buffer/GaN异质结构外延生长机制 |
| 4.4 STO/buffer/GaN外延异质微结构 |
| 4.5 STO/TiN/GaN异质结构外延生长机理解析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 BaTiO_3/MgO/AlGaN/GaN/Si异质结界面极化耦合机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 BaTiO_3/MgO/AlGaN/GaN/Si异质结构制备与表征 |
| 5.3 BaTiO_3/MgO/AlGaN/GaN/Si异质微结构 |
| 5.4 BaTiO3铁电层铁电特性与自发极化机理 |
| 5.5 铁电极化与2DEG界面极化耦合机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2 铁电栅极增强型HEMT器件 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2/MgO/AlGaN/GaN/Si异质结构制备与表征 |
| 6.3 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2/MgO/AlGaN/GaN/Si异质微结构 |
| 6.4 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2/MgO/AlGaN/GaN/Si异质结极化耦合效应 |
| 6.5 Hf_(0.5)Zr_(0.5)O_2 铁电栅极HEMT器件 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 P型Ni_(1-x)Li_xO栅极增强型HEMT器件 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 Ni_(1-x)Li_xO/AlGaN/GaN/Si异质结构制备与表征 |
| 7.3 Ni_(1-x)Li_xO/AlGaN/GaN/Si异质微结构 |
| 7.4 Ni_(1-x)Li_xO/AlGaN/GaN/Si异质结电学特性 |
| 7.5 P型氧化物栅设计规则 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 论文总结 |
| 8.2 展望和建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、集成铁电器件中的关键工艺研究（论文参考文献）
- [1]基于二维层状材料新型忆阻器的光电特性与行为机制研究[D]. 王宏. 河北大学, 2021(09)
- [2]基于人工微纳结构增强二维材料光吸收和红外探测的研究[D]. 郭尚坤. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [3]基于界面效应调控的新型二维光电器件研究[D]. 谢柳. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]二维范德华层状材料的铁电物性及光电性质研究[D]. 李悦. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [5]高性能低功耗锗沟道场效应晶体管技术的研究[D]. 李骏康. 浙江大学, 2021(01)
- [6]二维超薄有机半导体与铁电薄膜的液相制备、材料特性及晶体管应用研究[D]. 钱君. 南京大学, 2020(09)
- [7]Gd掺杂HfO2薄膜的电荷俘获存储与铁电特性研究[D]. 沈宇鑫. 北京有色金属研究总院, 2020(08)
- [8]基于HfZrO铁电薄膜栅介质的GaN HEMT特性研究[D]. 张家华. 桂林电子科技大学, 2020(04)
- [9]柔性铁电及反铁电薄膜制备及其性能研究[D]. 沈秉忠. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [10]功能氧化物薄膜异质外延集成及增强型HEMT器件研究[D]. 黎冠杰. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(03)