Una fabricación y método de medición de un elemento ferroeléctrico Flexible basado en heteroepitaxias de Van Der Waals

En este trabajo, presentamos un protocolo directamente creciendo un epitaxial todavía elemento de memoria de titanato de circonio de cable flexible en la mica moscovita.

Un Método de Fabricación y Medición para Elementos Ferroeléctricos Flexibles basado en la Heteroepitaxia de van der Waals.Introducción. Fabricación de películas delgadas flexibles de PZT. Corta un sustrato de mica de un centímetro por un centímetro de una hoja de mica con unas tijeras.

Fije este sustrato de mica de un centímetro por un centímetro en un escritorio, usando cinta adhesiva de doble cara. Use pinzas para despegar la mica, capa por capa, hasta obtener el grosor deseado, medido con un micrómetro. Pegue este sustrato de mica recién cortado en un soporte de sustrato de cinco pulgadas, usando una capa delgada de pintura plateada, y cúrelo a 120 grados centígrados en una placa caliente durante 10 minutos para fijar la mica en un sustrato firmemente.

Coloque el soporte de sustrato PLD en la cámara PLD. Seleccione la velocidad de repetición y la energía del láser. Mueva la lente de enfoque a la posición establecida.

Abra el shatter y deposite una película delgada CFO de cinco milímetros como capa amortiguadora, activando el láser. Deposite un SRO de 20 a 18 milímetros en la capa tampón SAFO como electrodo inferior para las pruebas de rendimiento eléctrico posteriores, disparando el láser. Deposite una película delgada de PZT de 115 milímetros en la parte superior del electrodo inferior SRO, disparando el láser.

Ventile la cámara con un tubo y retire el PZT de la muestra de mica cuando la temperatura alcance la temperatura ambiente. Coloque la muestra en un trozo de vidrio. Coloque una malla prediseñada con un diámetro de 200 micrómetros encima de la muestra.

Fije bien la malla y coloque la muestra de malla en la cámara de pulverización catódica. Utilice la pulverización catódica de CD para depositar electrodos superiores de platino en la película. Retire la muestra después de pulverizar catódicamente.

Use un cuchillo o ácido fluorhídrico al 20% para quitar casi un milímetro por un milímetro de la sección de PZT. Esto es para descubrir el electrodo SRO inferior y formar muchos condensadores ferroeléctricos pequeños y flexibles. Pinte una capa de plata conductora en el SRO expuesto para aumentar la conductividad eléctrica del electrodo SRO inferior.

Asegúrese de que la plata conductora pueda entrar en contacto con el SRO expuesto. Ensayo de flexión de caracterización ferroeléctrica. En el reverso de la muestra flexible, pegue una hoja de papel del mismo tamaño que la muestra, para facilitar la transferencia de la muestra de una etapa a otra.

Coloque el PZT omega en un bote de prueba del sistema de prueba ferroeléctrico en un analizador de dispositivos semiconductores. Coloque una sonda de medición del sistema de prueba ferroeléctrica y el analizador de dispositivos semiconductores en el electrodo superior de platino, y luego coloque la otra sonda de medición en la capa SRO de plata para dar los bucles de histéresis del campo eléctrico de polarización y las curvas del campo eléctrico del condensador mientras la muestra no está doblada. Mida los bucles de histéresis P con las dos sondas a una frecuencia de dos kilohercios y a cuatro vatios.

Mida las curvas CE con las dos sondas a una frecuencia de un megahercio y agregue cuatro vatios. Retire la muestra ambiental. Asegure la película delgada flexible de PZT o mica en el modo de desactivación con cinta adhesiva de doble cara.

Tenga cuidado de evitar el deslizamiento o el deslizamiento de la mica durante las mediciones. Móntelo en la placa de prueba del sistema de prueba ferroeléctrica y en el analizador de dispositivos semiconductores. Coloque una sonda en el electrodo superior de platino mientras la otra sonda toca el electrodo SRO inferior a través de la codificación de plata similar a la configuración utilizada anteriormente.

Mida los bucles de histéresis P y las curvas CE bajo varios radios de flexión de orquín y compresión. Mida los bucles de histéresis P con las dos sondas a una frecuencia de dos kilohercios y agregue cuatro vatios. Mida las curvas CE con las dos sondas a una frecuencia de un megahercio y agregue cuatro vatios.

Retire la muestra flexible de PZT cuando se completen las mediciones de PE y CE. Caracterización ferroeléctrica de la estabilidad térmica. Coloque el PZT o la mica en el bote de prueba del sistema de prueba ferroeléctrico y el analizador de dispositivos semiconductores.

Coloque una sonda de medición en el electrodo superior de platino y la otra sonda de medición en la capa SERA SrO. Abra el sistema de control de temperatura para calentar la muestra. Realice las mediciones de PE y CE a diferentes temperaturas.

Apague el conjunto del calentador después de realizar las mediciones. Caracterización ferroeléctrica de ensayos de ciclabilidad por flexión. Monte el PZT flexible o la mica en las dos ranuras de esta configuración.

Fije un extremo de la muestra donde se dobla desde el otro extremo con ocho modelos AVO. Use una regla para medir la lente PZT o mica junto con la dirección del movimiento del motor antes del proceso de doblado de ocho milímetros. Calcule el movimiento de la lente C para doblar la muestra cinco milímetros de acuerdo con la fórmula donde el área es la lente de PZT o mica en un estado doblado.

R es el radio de curvatura y C es la lente de movimiento del motor. Establezca el número de ciclos de flexión 1, 000 en la computadora. Haga clic en el botón de inicio para iniciar el movimiento del motor hacia adelante y hacia atrás.

Retire la muestra y el VPE principal para comprobar si se conservan las propiedades ferroeléctricas. Resultados representativos. Se depositaron las películas delgadas de mica PZT, SRO, CFO y se suponía que debían láserear la técnica de posición, como se describe en el paso uno.

La Figura 1 muestra la ganancia bruta y la Figura 2 muestra un elemento MVM flexible real mejor en el PZT. La estabilidad mecánica es un aspecto crucial de la aplicación de dispositivos flexibles. Se evaluó el comportamiento ferroeléctrico del microscopio de la heteroestructura frente a la flexión mecánica tanto en la flexión a tracción como a la compresiva.

Las figuras 7A y 7B muestran los bucles de histéresis PE y CE de los condensadores PZT y los diversos radios de flexión de compresión y tracción. La figura 7C muestra la constante de polarización saturada. La polarización eléctrica residual podría impulsar las hebras.

Y los valores de capacitancia dentro de los errores experimentales y los diferentes radios de curvatura. Esto resulta solo que los condensadores de película delgada PZT mantienen una práctica eléctrica estable y las restricciones mecánicas requeridas para la aplicación de dispositivos electrónicos flexibles que también fue tomada por la espectroscopia raman. En la Fig. 8A y 8B, respectivamente, se muestran los bucles de histéresis del campo eléctrico de polarización simétrica y bien saturados y el campo eléctrico de capacitancia con las curvas de mariposa de la heteroestructura medidas a un megahercio y la flexión de la temperatura de 25 a 175 grados centígrados para un nuevo dispositivo.

Este condensador ferroeléctrico tiene la mejor polarización de saturación constante. Se produce un remanente de polarización en el campo y la capacitancia en el rango de temperatura más amplio, como se muestra en la Figura 8C. La estructura hetero también mantiene una alta retención y resistencia a temperatura ambiente, así como a 100 grados centígrados.

Este proceso implica que la estructura hetero de PZT o mica puede tener aplicaciones potenciales en dispositivos electrónicos de alta temperatura. Se llevaron a cabo una serie de pruebas de ciclabilidad para validar las estructuras PZT o hetero de mica para aplicaciones prácticas. La Figura 9 muestra los bucles de PE antes y después de 1.000 ciclos de flexión tanto en el estado de deformación tinsil como en el de compresión.

Los bucles de PE en diferentes movimientos de flexión se muestran verticalmente en aras de la comodidad. No es digno de que la heteroestructura conserve su comportamiento ferroeléctrico incluso después de 1.000 ciclos de flexión a un radio de flexión de cinco milímetros respectivamente de la deformación natural de flexión. Conclusión.