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目录 1

1 导言 1

1.1　铁电体的基本性质：体材料 2

1.1.1 朗道-德冯谢亚理论 7

1.1.2　软模理论 11

1.1.3　临界指数 12

1.1.4　三临界点 13

1.1.5 无公度铁电体和ANNNI模型 16

1.2　铁电薄膜：退极化场和有限尺寸效应 18

1.2.1　小颗粒 22

2　RAM的基本性质 23

2.1　系统设计 25

2.2　实际器件 41

2.3　测试 44

2.3.1　脉冲测试 45

2.3.2　i（t）瞬态电流 47

2.3.3　漏电流测试 48

2.3.4　保持测试 48

2.3.5 印记测试 49

2.3.6 电容-电压关系C（V）测试 49

3　DRAM和NV-RAM的电击穿 51

3.1　热击穿机制 56

3.2　Von Hippel方程 59

3.3　枝晶状击穿 66

3.4　击穿电压不对称和漏电流不对称 73

4　漏电流 74

4.1　Schottky发射 74

4.2　铁电薄膜Schottky理论的修正 78

4.3 电荷注入 80

4.4 空间电荷限制电流SCLC 80

4.5　负电阻率 85

5 电容-电压关系C（V） 89

5.1.1　Richardson系数A＊＊ 92

5.1　支持薄耗尽层的方面 92

5.1.2 Schottky势垒高度对电子亲和势的依赖 97

5.1.3 出现在Schottky方程中的介电常数ε 98

5.1.4　Schottky修正的SCLC理论 100

5.1.5　空间电荷限制电流 101

5.2　支持完全耗尽薄膜的论据 101

5.3　Zuleeg-Dey模型 102

5.4　混合模型 105

5.5　基于XPS的能带结构匹配关系 106

5.6　离子空间电荷限制电流 109

6　开关动力学 114

7　电荷注入和疲劳 126

7.1　Dawber模型 127

7.2　钙钛矿铁电体中氧空位有序的疲劳机制 133

8　频率依赖 137

8.1　Ishibashi-Orihara理论 138

8.2　界面效应 139

9　制备过程中的相序 140

9.1　Sr缺损的优化薄膜 141

9.2　Bi元素的作用 142

10　SBT族Aurivillius相层状结构 143

10.1　RBS研究 144

10.2　重离子束研究 145

10.3　表面科学技术（XPS,UPS） 148

11　淀积和工艺 154

11.1　溶胶-凝胶旋涂淀积 155

11.2　溅射 156

11.3　金属-有机化学汽相淀积MOCVD 157

11.4　脉冲激光淀积PLD 160

11.5　金属-有机分解MOD 162

11.6　分子束外延MBE 163

12　非破坏性读出器件 164

12.1　铁电场效应管（FET） 164

13　基于超导体的铁电器件：相控阵雷达和10GHz～100GHz器件 168

14　薄膜黏结 174

15　电子发射和平面显示器 177

16　光学器件 179

17　纳米相器件 181

17.1　刻蚀 181

17.2　表面液滴外延 184

17.3　利用Bi表面液滴优化SBT的化学配比 185

17.4　边缘场 190

17.5　钛酸铋 192

18　缺点和不足 195

18.1　高制备温度 195

18.2　毒性 195

18.5　疲劳 196

18.6　印记 196

18.4　半选择干扰脉冲 196

18.3　表面和界面现象 196

18.7　尺度 197

18.8　短期瞬态电流 197

18.9　击穿 197

18.10　漏电流 198

18.11　抗辐照强度 198

18.12　前景 199

习题 202

参考文献 208

索引 235