MFS结构铁电薄膜的C-V特性研究与界面电位降计算

本研究论文《MFS结构铁电薄膜C-V特性的研究及界面电位降的计算》发表于2005年9月的《广西大学学报(自然科学版)》第30卷第3期，作者王宁章。论文主要探讨了利用准分子激光原位淀积技术制备的BIT/PZT/BIT、PZT/BIT和BIT组成的层状铁结构电薄膜的电容电压(C-V)特性。作者通过低频率阻抗分析仪对样品进行测试，并运用半导体理论来解析金属-铁电薄膜-半导体(MFS)结构的电容特性。 在实验部分，作者重点研究了MFS结构对电容电压的影响，特别是界面电位降(Vi)的计算。研究表明，界面电位降与测量电容、薄膜电容以及耗尽层电容密切相关。实验结果显示，在比特(PZT)夹层结构中，BIT/PZT/BIT的界面电压降最小，显示出优于单层和双层结构的界面效应，这可能对于铁电存储器NDRO(非破坏性读出)应用中的性能优化具有重要意义。 NDRO铁电存储器是通过将铁电薄膜用作绝缘栅场效应晶体管(IGFET)的栅介质，利用其极化状态变化来控制电流，实现信息存储和读取。然而，MFS异质结构的界面效应问题对NDRO存储器的研发具有挑战性。本研究为深入理解多层铁电薄膜在MFS FET中的作用提供了理论依据，为改进铁电存储器的性能和降低界面效应提供了新的视角。 论文的关键实验包括使用Au/BIT/PZT/BIT/p-Si、Au/PZT/BIT/p-Si和Au/BIT/p-Si结构来研究存储二极管及其界面电位降，这些结构的设计旨在揭示不同层厚度对电性能的具体影响。 这篇论文通过对铁电薄膜C-V特性和界面电位降的细致研究，为铁电薄膜在电子器件尤其是非破坏性读出铁电存储器中的设计和优化提供了有价值的数据和理论支持。