套用於[3D]FeRAM的鐵電納米管陣列的製備及性能研究

《套用於[3D]FeRAM的鐵電納米管陣列的製備及性能研究》是依託武漢理工大學，由郭冬雲擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：套用於[3D]FeRAM的鐵電納米管陣列的製備及性能研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：郭冬雲
• 依託單位：武漢理工大學

項目摘要

本項目在研究Sol-gel模板法製備優質電極/鐵電/電極同軸納米管陣列的基礎上，研製[3D]FeRAM原型器件。主要開展以下研究工作：研究獲得孔洞尺寸可控、均勻、長程有序的AAO模板、Si模板和Si基AAO模板的製備工藝；利用Sol-gel模板法合成Bi4Ti3O12和BiFeO3基納米管、電極/鐵電/電極同軸結構納米管陣列，對其微觀結構和性能進行表征，深入研究材料-工藝-結構-電學性能之間的內在聯繫；設計[3D]FeRAM存儲單元及外圍電路，研製以鐵電納米管為存儲介質的[3D]FeRAM原型器件。本項目將解決[3D]FeRAM器件中關於電極材料、界面、納米管合成工藝與半導體製備環境的兼容性等關鍵性問題，為這類具有重要套用前景的新型高密度存儲器的實用化奠定堅實的基礎。而且通過這一研究工作，也將為納米結構鐵電材料的理論研究和低維量子器件的開發提供有益實驗依據。

結題摘要

在本項目中，我們研究製備了鐵電納米管和納米線陣列，並在此基礎之上，研究製備了鐵電存儲器原型器件。主要開展了以下研究工作：我們對候選材料用sol-gel工藝製備成粉末或者薄膜，研究其結構與性能，這方面的研究對於下一步製備鐵電納米管陣列、比較納米管陣列對鐵電薄膜的性能改進等方面研究工作非常關鍵；通過控制各種工藝參數，獲得了製備孔洞尺寸可控、均勻、長程有序的模板的製備工藝；然後利用sol-gel模板法合成了BiFeO3基鐵電納米管陣列、同軸結構納米管陣列，並對其微觀結構和性能進行了表征；同時利用脈衝雷射沉積法（PLD）製備了SrBa2Ta2O9（SBT）鐵電薄膜，通過控制刻蝕以及離子注入等工藝參數，製備出直徑100 nm的具有一定存儲性能的SBT鐵電納米線存儲器，並研究了其電學性能。以上研究工作對納米機構鐵電材料的理論研究和低維量子器件的開放提供了有益的實驗依據。