导　　师： 唐新桂

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 非晶薄膜又称为无定型薄膜,因非晶薄膜对基片材料限制小,性能开发可能性大,制备工艺简单,现在对多数功能材料的研究趋势由单晶材料和多晶材料转向非晶材料。信息存储和能量存储的研究在科学技术飞速发展和资源紧缺的21世纪也显得尤为重要。本文主要采用溶胶凝胶法制备锶基薄膜忆阻器,主要研究锶基非晶薄膜中各成分的化学态、漏电流性能、忆阻效应和传导机制。另外本文采用高温固相法制备了锶基无铅铁电陶瓷,主要研究其介电性、电卡效应、热能量收集性能和能量存储性能等。(1)采用溶胶凝胶法制备了高温退火的Au/SrTiO(STO)/Si(100)和低温退火的Au/STO/FTO/Glass薄膜器件,研究不同结晶状态下的STO薄膜中化学成分的组合形式、漏电流性能、传导机制和阻变性能的差异。结果表明,400℃退火的STO阻变性能最佳,其高低阻态比值达到10。此外,器件在初始高阻态是由欧姆传导机制主导,在后阶段的高阻态是由空间电荷限制电流模型主导传导。然而在高阻态转换为低阻态后,欧姆传导机制再次成为主导。采用氧空位形成和破裂的导电细丝模型能合理的解释薄膜器件的高低阻态的转变。(2)采用溶胶凝胶法制备了在500℃退火不同组分的层状钙钛矿结构SrO(SrTiO)(n=1和2)薄膜,并对SrO(SrTiO)薄膜进行了形貌分析、XPS分析、漏电流性能及其传导机制分析和阻变性能分析。SrO(SrTiO)薄膜表面的XPS谱图显示不同SrO比例的SrO(SrTiO)薄膜表面各成分的电子结合能一致,薄膜表面的化学成分组合形式也基本一致。SrO(SrTiO)薄膜呈现出明显的特征二极管效应,漏电流传导机制结果表明二极管效应与肖特基发射机制相关。阻变效应的测试结果显示SrO比例越高薄膜的阻变性能越明显,器件的高低阻态具备良好的保持性和耐疲劳性。(3)采用溶胶凝胶法制备了高低温退火(400℃、500℃�

关 键 词： 非晶薄膜 忆阻器 二极管 陶瓷 驰豫相变 热释电能量收集

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