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钙钛矿氧化物薄膜中的应力释放机制研究

代超  
【摘要】:现代微电子和集成电路的迅猛发展,要求电子设备有更高的可靠性、更小的体积、更强的功能,这要求电子元器件向着集成化、微小化和多功能化发展。将器件薄膜化是未来发展的主流方向,这就对对组成电子元器件的材料提出了更高的要求。 钙钛矿氧化物薄膜材料,以其自身的介电可调性、多铁性、超导性和铁磁耦合特性受到了极大的关注。然而,由于现有技术的限制,在钙钛矿氧化物薄膜制造过程中难免产生缺陷和应力,影响材料的物理性质和化学性质。研究这些应力和缺陷的产生和应力释放的机制对于生产性能更高的钙钛矿氧化物薄膜至关重要。 本论文将用X射线衍射法对钙钛矿体系几种具有代表性薄膜的晶格常数、缺陷密度进行计算,探讨其应力释放机制,为进一步优化钙钛矿氧化物薄膜的性能提供一定的基础。本论文主要包括以下几个方面: 1.研究不同降温速率情况下生长在NdGaO3基片上(Pb,Sr)TiO3薄膜的应力释放行为,探讨不同的降温速率对(Pb,Sr)TiO3薄膜的应力产生的影响极其可能的应力释放机制。 2.研究不同沉积温度时生长在LaA103基片上SrRuO3薄膜的应力释放行为,探讨了不同的沉积温度对SrRuO3薄膜产生的影响及可能的应力释放机制。 3.研究以LaAlO3为基底分别以BTO和STO为始层对BaTiO3/SrTiO3多层膜的应力释放行为,探讨不同起始层对BaTiO3/SrTiO3多层膜的应力产生的影响及可能的应力释放机制。 4.研究以STC、MgO和NGO为基底生长的LaBaCoO3薄膜应力释放行为,探讨不同的基片对LaBaCoO3薄膜应力的影响及其可能的应力释放机制。


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