钙钛矿氧化物薄膜的分子束外延生长工艺及其磁学与电学特性研究

发布时间：2024-04-28 04:08

　　随着固态电子器件的发展朝着小型化、高速度、低功耗和多功能的方向不断推进,对器件制备过程中材料单元结构和界面形态的精确控制也提出了越来越高的要求。在深入理解器件中低维结构和复杂界面的形成机制及其与物理特性构效关系的基础上,发展精确可控的薄膜制备工艺和界面控制方法,对集成电路运行速度的提升,电子器件使用寿命的延长和存储器容量的提高等关键技术问题的突破和解决,具有重要的学术意义和应用价值。在众多功能性材料中,钙钛矿氧化物体系具有超导、多铁性、二维电子气(2DEG)等与结构和界面相关的丰富而奇特的物理现象,一直以来都是研究者们关注的焦点。随着薄膜制备技术及其辅助手段的不断成熟与发展,研究者们开发出了多薄膜结构制备和表/界面形态控制的实验方法和工艺技术,但是,在高质量钙钛矿氧化物薄膜的外延机制,半导体/氧化物界面调控及其与相关物理特性关系的研究中,仍存在许多函待解决的科学和技术问题。分子束外延技术(MBE)在薄膜材料生长方面有着独特的技术优势,在多种原位实时分析监测手段(如:反射高能电子衍射,扫描隧道显微镜等等)的帮助下,可以实现原子层级别的材料外延生长。在某些化合物薄膜的制备中,采用各组分逐层...

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【部分图文】：

图1-1理想钙钛矿氧化物ABO3立方晶胞结构示意图

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图1-2(a)真空与(b)电介质的平行板电容器模型示意图

华东师范大学博士学位论文4极子转向极化和空间电荷极化等。电极化的发生（电极化类型）与外加电场频率相关，其特点如表1-2所示。表1-2电极化主要类型的交流电响应频率及特点总结在静电场作用情况下，我们可以通过平行板电容模型建立起电介质极化特性与外加静电场的物理联系。如图1-2所示，两....

图1-3位移型钙钛矿铁电体的弹性吉布斯自由能与电位移关系曲线以及对应晶格示意图

华东师范大学博士学位论文6结构的形成，我们通常把这一类铁电体称为位移型铁电体（如图1-3所示）。图1-3位移型钙钛矿铁电体的弹性吉布斯自由能与电位移关系曲线以及对应晶格示意图。由于铁电体不存在对称中心，因而铁电体同时也都被认为具有压电特性。由此看来，无论是BTO中Ti离子在TiO....

图1-4双交换理论的简单示意图

华东师范大学博士学位论文9图1-4双交换理论的简单示意图。当然，在晶体中仅仅考虑电子状态是不全面的，考虑到晶格畸变产生的影响，晶体对称性降低，电子轨道受到MnO八面体的JahnTeller畸变将进一步退简并，分裂为如图1-5所示的能级，从而使得电子占据态的能量降低。此时，处于t2....

本文编号：3966146