氧化鋅納米纖維溝道鐵電場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備及性能研究.pdf

1、鐵電柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FeFET)作為非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的基本存儲(chǔ)單元，受到人們的廣泛關(guān)注。其中，納米溝道FeFET以其高的場(chǎng)效應(yīng)遷移率、大的電流開(kāi)關(guān)比和低的操作電壓等特性，引起了人們的極大研究興趣。本論文開(kāi)展了底柵結(jié)構(gòu)的ZnO納米溝道BNTFeFET的制備與表征的實(shí)驗(yàn)研究，包括制備和表征ZnO納米纖維、Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNT)薄膜和ZnO納米纖維/BNT FET，并對(duì)其性能進(jìn)行了研究分析，具體的研究工作和研究結(jié)果如下：

2、
　　1、采用溶膠凝膠法制備了BNT薄膜，對(duì)BNT薄膜進(jìn)行了膜厚、電滯回線(P-V)、漏電流、C-V、D-F的測(cè)試和XRD、SEM表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：溶膠凝膠法制備的薄膜比較均勻；BNT薄膜的鐵電性能隨厚度的增加而變好，漏電流隨厚度的增加而減??；Pt片上制備的BNT薄膜的鐵電性能優(yōu)于N型重?fù)诫s硅(N++Si)上制備的BNT薄膜的鐵電性能；D-F測(cè)試得BNT的相對(duì)介電常數(shù)為352。
　　2、采用靜電紡絲法制備了ZnO納米纖維，

3、對(duì)ZnO納米纖維進(jìn)行了金相顯微鏡拍照、熱失重測(cè)試、SEM和XRD表征。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：PVP的含量為0.26g/4mL到0.36g/4mL甚至更高時(shí)都能得到較好的纖維，0.36g/4mL的紡絲效果最好；紡絲電壓為18.5kV和19kV時(shí)，紡絲效果都挺好，液滴和小顆粒都比較少；高于450℃時(shí)熱失重曲線幾乎不變，可用來(lái)煅燒纖維；纖維煅燒后較煅燒前的直徑明顯減小，隨著溫度的升高，其直徑有先減小后增加的趨勢(shì)，且高溫時(shí)較低溫更容易斷裂；XRD測(cè)試中無(wú)雜

4、質(zhì)峰出現(xiàn)，表明制備的纖維幾乎無(wú)雜質(zhì)。
　　3、制備了以ZnO納米纖維為溝道、BNT鐵電薄膜為絕緣層的FET，并對(duì)FET的電學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果表明：ZnO納米纖維/BNT FET的電學(xué)性能顯示出P溝道增強(qiáng)型特性，其閾值電壓為-0.5V，亞閾值擺幅為0.5V/decade，溝道遷移率為132.4cm2/Vs，開(kāi)關(guān)電流比為104，這些優(yōu)良性能與ZnO納米纖維大的表面體積比、BNT絕緣層的極化及ZnO納米纖維溝道和BNT絕緣層兩者