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鋯鈦酸鋇鐵電薄膜計憶元件之研究 = The study of FeRAM...

國立中山大學電機工程學系

鋯鈦酸鋇鐵電薄膜計憶元件之研究 = The study of FeRAM Devices using BZT Ferroelectric Thin Film; 陳開煌撰

紀錄類型:	書目-語言資料,印刷品 : 單行本
並列題名:	The study of FeRAM Devices using BZT Ferroelectric Thin Film
作者:	陳開煌,
其他團體作者:	國立中山大學
出版地:	[高雄市]
出版者:	撰者;
出版年:	2007[民96]
面頁冊數:	134面圖，表 : 30公分;
標題:	鐵電薄膜記憶元件
標題:	FRAM Devices
附註:	參考書目：面50-54
摘要註:	最近各種不同記憶體元件如靜態記憶體、動態記憶體、快閃記憶體、鐵電記憶體與磁性記憶體...等，已被廣泛地討論與應用。在揮發性與非揮發性記憶體中，未來在高密度非揮發性記憶體元件中的非破壞性讀取特性將是依向非常重要的特性。本研究將針對非揮發性鐵電記憶體元件中具有金屬-鐵電層-金屬-絕緣層-半導體層(MFM)結構與特性進行討論。在眾多鐵電材料中，應用於非揮發性鐵電記憶體元件的鈣鈦礦(ABO3)與鉍層鐵電(BLFS)結構的鐵電材料，也已被廣泛地討論。然而，由於PZT或是SBT鐵電材料具要較高的汙染性，因此(Ba,Sr)TiO3與Ba(Ti,Zr)O3鐵電薄膜被期待用來取代PZT或SBT作為鐵電材料之用。根據系統面板化的觀念，對於非晶矽薄膜電晶體與多晶矽薄膜電晶體主動陣列顯示器之應用，其電晶體的切換特性也被廣泛地討論與研究。因此在未來發展中，將記憶體元件、控制元件、中央處理單位...等，電子元件整合在系統面板上將是一項重要的研究標的。從以上論點，本研究之目的体將傳統非晶矽薄膜電晶體中的閘極氧化層替換為Ba(Zr0.1Ti0.9)O3(BZT)成份的鐵電材料，以形成一電晶體與一電容器(1TC)結構的非揮發性鐵電計憶體元件。在本論文中，首先在Pt/Ti/SiO2/Si與ITO玻璃基板上利用射頻磁控濺鍍法沉積BZT鐵電薄膜，並製作MFM與MFIS結構。調整不同濺鍍參數如氧氣濃度、濺鍍功率、基板溫度、腔室壓力與沉積時兼等製成參數，探討不同射頻磁控濺鍍法沉積參數對薄膜物性的影響。由XRD,AFM及SEM分析，可以觀察到剛沉積BZT薄膜之晶相、表面粗糙度、晶粒大小與薄膜厚度。另外從MFM與MFIS結構的C-V與J-E曲線中，也可以求得MFM與MFIS結構的最大電容值、介電常數值、記憶窗口與漏電流大小等。另外經由在快速熱退火處理後，在Pt/Ti/SiO2/Si與ITO玻璃基板上，MFM結構的電容值、殘餘極化量與漏電流大小可以被改善。另外我們也發現使用退火後的BZT薄膜再BTV/BZT雙層結構上，也可以增加MFM結構的電容值、殘餘極化量與漏電流大小。最後，本研究亦成功地研製出使用BZT作為閘極氧化層材料的1TC結構非揮發性鐵電記憶體元件同時也被討論了;記憶體元件在線性區與飽合區的Ion/Ioff汲極電流比、汲極電流的記憶窗口、ID-VG、ID-VD曲線、臨界電壓與次臨界擺幅。從本論文的實驗結果發現，對於未來製作高儲存容量非揮發性鐵電記憶體元件在系統面板的應用上，於記憶元件中的閘極氧化層使用BZT鐵電薄膜將是一項不錯的選擇。

鋯鈦酸鋇鐵電薄膜計憶元件之研究 = The study of FeRAM Devices using BZT Ferroelectric Thin Film; 陳開煌撰
陳, 開煌

鋯鈦酸鋇鐵電薄膜計憶元件之研究 = The study of FeRAM Devices using BZT Ferroelectric Thin Film = 陳開煌撰 - [高雄市] : 撰者, 2007[民96]. - 134面 ; 圖，表 ; 30公分.
參考書目：面50-54.
鐵電薄膜記憶元件FRAM Devices

鋯鈦酸鋇鐵電薄膜計憶元件之研究 = The study of FeRAM Devices using BZT Ferroelectric Thin Film; 陳開煌撰
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210 $a [高雄市] $c 撰者 $d 2007[民96]
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300 $a 參考書目：面50-54
314 $a 指導教授：陳英忠博士
328 $a 博士論文--國立中山大學電機工程學系
330 $a 最近各種不同記憶體元件如靜態記憶體、動態記憶體、快閃記憶體、鐵電記憶體與磁性記憶體...等，已被廣泛地討論與應用。在揮發性與非揮發性記憶體中，未來在高密度非揮發性記憶體元件中的非破壞性讀取特性將是依向非常重要的特性。本研究將針對非揮發性鐵電記憶體元件中具有金屬-鐵電層-金屬-絕緣層-半導體層(MFM)結構與特性進行討論。在眾多鐵電材料中，應用於非揮發性鐵電記憶體元件的鈣鈦礦(ABO3)與鉍層鐵電(BLFS)結構的鐵電材料，也已被廣泛地討論。然而，由於PZT或是SBT鐵電材料具要較高的汙染性，因此(Ba,Sr)TiO3與Ba(Ti,Zr)O3鐵電薄膜被期待用來取代PZT或SBT作為鐵電材料之用。根據系統面板化的觀念，對於非晶矽薄膜電晶體與多晶矽薄膜電晶體主動陣列顯示器之應用，其電晶體的切換特性也被廣泛地討論與研究。因此在未來發展中，將記憶體元件、控制元件、中央處理單位...等，電子元件整合在系統面板上將是一項重要的研究標的。從以上論點，本研究之目的体將傳統非晶矽薄膜電晶體中的閘極氧化層替換為Ba(Zr0.1Ti0.9)O3(BZT)成份的鐵電材料，以形成一電晶體與一電容器(1TC)結構的非揮發性鐵電計憶體元件。在本論文中，首先在Pt/Ti/SiO2/Si與ITO玻璃基板上利用射頻磁控濺鍍法沉積BZT鐵電薄膜，並製作MFM與MFIS結構。調整不同濺鍍參數如氧氣濃度、濺鍍功率、基板溫度、腔室壓力與沉積時兼等製成參數，探討不同射頻磁控濺鍍法沉積參數對薄膜物性的影響。由XRD,AFM及SEM分析，可以觀察到剛沉積BZT薄膜之晶相、表面粗糙度、晶粒大小與薄膜厚度。另外從MFM與MFIS結構的C-V與J-E曲線中，也可以求得MFM與MFIS結構的最大電容值、介電常數值、記憶窗口與漏電流大小等。另外經由在快速熱退火處理後，在Pt/Ti/SiO2/Si與ITO玻璃基板上，MFM結構的電容值、殘餘極化量與漏電流大小可以被改善。另外我們也發現使用退火後的BZT薄膜再BTV/BZT雙層結構上，也可以增加MFM結構的電容值、殘餘極化量與漏電流大小。最後，本研究亦成功地研製出使用BZT作為閘極氧化層材料的1TC結構非揮發性鐵電記憶體元件同時也被討論了;記憶體元件在線性區與飽合區的Ion/Ioff汲極電流比、汲極電流的記憶窗口、ID-VG、ID-VD曲線、臨界電壓與次臨界擺幅。從本論文的實驗結果發現，對於未來製作高儲存容量非揮發性鐵電記憶體元件在系統面板的應用上，於記憶元件中的閘極氧化層使用BZT鐵電薄膜將是一項不錯的選擇。
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610 # 0 $a 鐵電薄膜記憶元件 $a 非揮發性記憶體 $a 鋯鈦酸鋇
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