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방법 논문

제조 및 반 데르 발스 Heteroepitaxy에 따라 유연한 Ferroelectric 요소에 대 한 측정 방법

7.8K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/57221

⸱

2018년 4월 8일

 ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

이 논문에서 우리 직접 아직 코피는 성장 하는 프로토콜 유연한 리드 지르코늄 타이타늄 메모리 요소에 현재 모스크바 운 모.

초록

그들은 휴대용 스마트 전자 장치에 대 한 적용 가능한 미래에, 고밀도 데이터 스토리지 및 낮은 전력 소모 기능 유연한 비휘발성 기억 많은 관심을 받았습니다. 그러나, 유연한 기판에 고품질 산화물 기반의 비휘발성 메모리 소재 특성 및 피할 수 없는 고온 제조 공정에 의해 종종 제한 됩니다. 이 논문에서는, 프로토콜은 직접 코피 아직 유연한 리드 지르코늄 타이타늄 메모리 요소 모스크바 운 모에 성장 것을 제안 하 고 있다. 다양 한 증 착 기술 및 측정 방법 스마트 장치의 다음 세대에 필요한 유연한 아직 단일 결정 비 휘발성 메모리 요소의 제조 가능

서론

유연한 비휘발성 메모리 요소 (NVME)의 성공적인 제작 유연한 전자의 모든 잠재력을 악용에 중요 한 역할을 한다. NVME 가벼운 무게, 낮은 비용, 낮은 전력 소비, 빠른 속도 높은 저장 밀도 기능 외에 데이터 저장, 정보 처리 및 통신 기능을 한다. 페로 Pb (Zr, Ti) O3 (압)의 큰 분극, 빠른 분극 스위칭, 높은 퀴리 온도, 낮은 강제 필드와 높은 압 전 계수를 고려 하 고 이러한 응용 프로그램에 대 한 인기 있는 시스템 역할을 합니다. Ferroelectric 비휘발성 기억에 외부 전압 펄스 두 나머지 분극 '0'과 '1'로 표현 하는 2 개의 안정 방향 사이 전환할 수 있습니다. 그것은 비-휘발성, 그리고 나노초 내에서 읽기/쓰기 프로세스를 완료할 수 있습니다. NVME 유기1,2,,34,,56 및 무기7,,

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프로토콜

1. 유연한 압 박막 제조

  1. 운 모 시트에서 1 cm × 1 cm 운 모 기판이 위로 잘라.
  2. 양면 테이프를 사용 하 여 책상에이 1 cm × 1 cm 운 모 기질을 수정 합니다.
  3. 껍질-운 모 레이어-의해-계층에서 원하는 두께 (50 µ m)까지 마이크로미터로 측정을 핀셋을 사용 합니다.
  4. 붙여넣기를이 갓 5 ' 기판 홀더 실버 페인트의 얇은 레이어를 사용 하 여에 운 모 기판 죽 습 고 기판에 운을 단단히 부착 하 10 분 동안 뜨거운 접시에 120 ° C에서 그것을 치료.
  5. PLD (펄스 레이저 증 착) 기판 홀더를 PLD 챔버에 넣으십시오.
  6. 반복 속도 (예를 들어, 10 Hz)을 선택 하 고 레이저 에너지 (예를 들어, 300 엠 제이).
  7. 설정된 위치에 초점 렌즈를 이동 합니다.
  8. 셔터를 열고 5 nm CoFe2O4 (CFO) 입금 [에너지 레이저: 300 엠 제이, 산소 압력: 50 mTorr, 샘플 온도: 590 ° C, 증 착 시간: 5 분] 레이저 (그림 1)을 실행 하 여 버퍼 층으로 박막.
  9. 20-80 n....

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결과

1 단계에에서 설명 된 대로 코피 압/SRO/CFO/운 모 박막 펄스 레이저 증 착 기법으로 예금 되었다. 그림 1 에서는 성장 계획 그리고 그림 2 는 압에 따라 실제 유연한 NVM 요소를 보여 줍니다.

기계적 안정성은 유연한 장치 응용 프로그램의 중요 한 측면 이다. 기계적인 flexing에 대 한 heterostructure의 거시적인 ferroelectric 성능 인장 및 압축 굽 힘에서 평가 했다. 그림 7a 와 7b 압축 및 인장 굽 힘 반지름 (R)에서 다양 한 압 커패시터의 P와 C-E 히스테리시스 루프를 표시.

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토론

Ferroelectric 요소 제작에서 핵심적인 단계는 깨끗 하 고 도/평면 기판 표면에의 사용에 있다. 보이는 쪼개기 고통에서 서피스를 방지에 관심을 지불, 레이어, 균열, 포함, 등 압 층의 증 착 후 분할 하는 데 필요한 갓 쪼개진된 운 모 표면 원자적 부드러운 하지만, 샘플에서 냉각 했다는 높은 산소 압력을 줄이기 위해 산소 공석 (200-500 Torr). 최고의 백 금 전극 현장 전 많은 Pt/압/SRO 커패시터 요소를 형성 하는 미리 정의 된 메시를 통해 예금 되었다. 굽 힘 시험을 수행 하기 샘플 다른 금형 사이의 샘플의 환경 전송을 사용할 수 있도록 유사한 크기의 종이에 붙어 있었다. 기계적으로 압축 또는 인장 상태에 따라 샘플을 변형 하는 데 사용 하는 금형 3D 프린터에서 인쇄 되었다. 자전거 테스트 중 샘플의 양쪽 끝은 운 모 층의 미 끄 러 지는 것을 피하기 위하여 단단히 개최 했다.

그러나, PLD 기술의 균일성의 고유의 .......

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공개 사항

저자는 공개 경쟁 금융 관심 없다 있다.

감사의 글

이 작품은 자연 과학 재단의 중국 국가 (부여 No. 11402221와 11502224), 국가 열쇠 실험실의 강렬한 펄스 방사선 시뮬레이션 효과 (SKLIPR1513)와 호남 지방 키 연구 및 개발 계획 (제에 의해 지원 되었다 2016 주 2014)입니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
<강한>장비
열판폴란드어P-20
PLD 시스템PVD 제품PLD 5000
강유전체 테스트 시스템 Radiant Technologies 정밀 워크스테이션 RT66A
반도체 소자 분석기 애질런트 B1500A
벤딩은집에서 만든가공 테플론 재료
벤딩 스테이지집에서 만든Labview 인터페이스 설정을 통해 1 마이크로미터
스퍼터링 시스템 정교한ETD-3000
Materials
mica(001) 시트Nilaco Corporation 
전도성 실버 페인트Ted Pella, INCNo.16033
CoFe2O4 targetKurt J.Lesker
SrRuO3 targetKurt J.Lesker
PbZr0.2Ti0.8O3 target커트 J.Lesker
Pt 표적Hefei Ke jing
만큼 작은 정밀한 공간을 제공합니다.990066

참고문헌

  1. Kim, W. Y., Lee, H. C. Stable ferroelectric poly (vinylidene fluoride-trifluoroethylene) film for flexible nonvolatile memory application. IEEE Electron Device Letters. 33 (2), 260-262 (2012).
  2. Mao, D., Quevedo-Lopez, M. A., Stiegler, H., Gnade, B. E., Alshareef, H. N. Optimization of poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) films as non-volatile memory for flexible electronics. Organic Electronics. 11 (5), 925-932 (2010).
  3. Lee, G. G., et a....

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