硅基外延SrRuO3电容器结构与性能研究：新方法与优异性能

本文主要探讨了硅基外延SrRuO3/PbZr0.5Ti0.5O3/SrRuO3电容器的结构设计及其性能特性。由朱慧娟、刘保亭等人合作完成的研究工作，针对传统方法在硅衬底上直接制备氧化物铁电电容器存在的困难，提出了一种创新策略。他们利用生长在硅衬底上的外延SrTiO3作为模板，实现了 SrRuO3层的连续生长，并成功构建了 SrRuO3/PbZr0.5Ti0.5O3/SrRuO3异质结电容器。 通过X射线衍射(XRD)分析，确认了所制备的电容器能够在硅基上实现外延生长，这是实验的一个关键突破。在实验测试中，当施加5V的电压时，电容器展现出较高的剩余极化强度19.6μC/cm²和相对较低的矫顽电压0.8V，这显示了其优异的电性能。 耐疲劳性是衡量电容器长期稳定工作的重要指标。研究发现，当电容器的极化翻转次数高达10¹⁰次时，其极化强度仍保持稳定，无明显衰退，证明了SrRuO3/PbZr0.5Ti0.5O3/SrRuO3电容器具有出色的抗疲劳性能，这对于电容器件的持久工作至关重要。 该研究不仅提供了硅基外延氧化物铁电电容器的新制造路径，而且为铁电薄膜材料在微电子和光电子领域的应用开辟了新的可能。此外，文章还提到了资助来源，包括国家自然科学基金、河北省应用基础研究计划、高等学校博士点基金以及河北省自然科学基金，显示出研究工作的学术背景和资金支持。 作者们，特别是朱慧娟和刘保亭，分别在铁电薄膜的制备和光电信息材料领域有着深厚的专业背景，他们的研究成果对于推进铁电材料在信息技术领域的科研发展具有重要价值。这篇首发论文发表在中国科技论文在线平台上，为同行提供了宝贵的技术参考和未来研究方向。