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《四川大学》 2005年
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ABO_3型钙钛矿薄膜生长动力学的理论与实验研究

于光龙  
【摘要】:随着现代微电子和光电子技术的发展,电子器件朝着微型化和集成化的方向发展。具有ABO_3结构的薄膜如YBaCuO、BaTiO_3、PbTiO_3、(Pb,La)(Zr,Ti)O_3具有优异的性能,如高温超导、压电、铁电、热释电等特性,可以用于铁电随机存储器、红外探测器、传感器、变频器、光波导器件等众多领域,已成为研究热点之一。但目前对ABO_3型氧化物薄膜的生长机制的研究报道并不多见。 本论文针对ABO_3型氧化物薄膜,从理论模拟和实验研究两个方面对其生长机制进行了比较深入的研究。针对多元金属反应共沉积法,提出了一种基于蒙特卡罗方法的模拟多元氧化物薄膜生长的原子层次的三维模型及模拟算法,模拟了PbTiO_3薄膜生长初始阶段的表面形貌。针对分子级的薄膜沉积,假定ABO_3型多元氧化物薄膜是以晶胞的生成与扩散为基础进行生长的,采用蒙特卡罗方法发展了模拟ABO_3型多元氧化物薄膜同质外延生长的三维模型及模拟算法。模拟了不同沉积速率和不同沉积温度下的生长形貌、生长模式、RHEED曲线和RMS曲线、初期岛,研究了生长模式-初期岛-RHEED-RMS的关系。采用射频磁控溅射方法在沉积速率为0.185nm/min,沉积温度为600℃,沉积时间分别为1分钟、3分钟和6分钟条件下,制备了PbTiO_3/Si(100)薄膜。使用原子力显微镜(AFM)对薄膜岛的尺寸、数目以及岛的高度进行了分析。最后对上述的理论和实验研究进行了综合分析对比研究。 论文基于以上对ABO_3结构多元氧化物薄膜生长机制的理论模拟和实验研
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB383.2

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