Method Article

Une Fabrication et une méthode de mesure pour un élément ferroélectrique Flexible basé sur l’épitaxie de Van Der Waals

DOI:

10.3791/57221

April 8th, 2018

In This Article

Summary

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Dans cet article, nous présentons un protocole d’augmenter directement un épitaxiale encore élément de mémoire câble flexible zirconium titanate sur mica muscovite.

Abstract

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Flexibles mémoires non volatiles ont reçu beaucoup d’attention car ils sont applicables pour dispositif électronique intelligent portable dans l’avenir, en s’appuyant sur le stockage de données à haute densité et des capacités de faible consommation. Toutefois, la mémoire non volatile de l’oxyde de qualité basé sur des substrats souples est souvent limitée par les caractéristiques des matériaux et le procédé de fabrication de haute température inévitables. Dans cet article, un protocole est proposé directement croissance épitaxiale mais souple plomb zirconium titanate mémoire élément sur mica muscovite. La méthode de dépôt polyvalent technique et mesure permettent la fabrication d’éléments de mémoire non-volatile flexible encore monocristallin nécessaires pour la prochaine génération de dispositifs intelligents.

Introduction

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La fabrication réussie des éléments flexibles de mémoire non volatile (NVME) joue un rôle clé pour exploiter le plein potentiel de l’électronique flexible. NVME doit disposent de poids léger, consommation faible coût, faible puissance, vitesse rapide et capacités de stockage haute densité outre le stockage de données, de traitement de l’information et de communication. Pb de perovskite (Zr, Ti) O3 (PZT) agit comme un système populaire pour ces demandes compte tenu de sa grande polarisation, polarisation rapide commutation, la température de Curie élevée, faible champ coercitif et haut coefficient piézoélectrique. Dans les mémoires non volatiles ferroélectri....

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Protocol

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1. confection Flexible PZT minces

  1. Couper un substrat de mica 1 cm x 1 cm d’une feuille de mica avec des ciseaux.
  2. Difficulté ce substrat de mica 1 cm x 1 cm sur un bureau à l’aide de ruban adhésif double-face.
  3. Utiliser les pinces pour décoller le mica couche par couche jusqu'à l’épaisseur désirée (50 µm), mesurée avec un micromètre.
  4. Collez ce fraîchement clivé substrat mica sur un porte-substrat 5'' à l’aide d’une fine couche de peinture argentée et guérir à 120 ° C sur une plaque chauffante pendant 10 minutes fixer fermement les mica sur substrat.
  5. Mettre le porte-substrat PLD (dépôt de Laser pulsé) dans la chambre PLD.....

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Results

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Les minces épitaxiales de PZT/SRO/CFO/mica ont été déposés avec la technique de dépôt de laser pulsé comme indiqué à l’étape 1. La figure 1 illustre le schéma de croissance et de la Figure 2 illustre un élément réel de NVM flexible basé sur le lun.

Stabilité mécanique est un aspect crucial de l’application du dispositif flexible. La performance ferroélectrique m.......

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Discussion

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L’étape clé dans la fabrication d’éléments ferroélectriques réside dans l’utilisation d’une surface propre et plat même substrat. Bien que fraîchement clivé mica est atomiquement lisse, il est nécessaire de prêter attention à la prévention des surfaces subissent des éclats visibles, séparer les couches, fissures, inclusions, etc. après la déposition de la couche de LUN, l’échantillon a été refroidi sous un pression élevée en oxygène (200-500 Torr) afin de réduire les postes vacants de l’oxygène. Ex-situ.......

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Disclosures

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Les auteurs n’ont aucun intérêt financier concurrentes de divulguer.

Acknowledgements

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Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (Grant nos 11402221 et 11502224), la simulation de l’État touche laboratoire de pulsé rayonnement Intense et effet (SKLIPR1513) et Hunan Provincial clé recherche et Plan de développement (no. 2016 SEM 2014).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Équipement
Plaque chauffantePolonaisSystème P-20
PLD ProduitsPVD Système d’essaiPLD 5000
nbsp ;Stations de travail Radiant Technologies Precisions  ;RT66A
Analyseur de dispositifs à semi-conducteurs  ;Agilent  ;B1500A
Moules de cintrageMatériautéflon usiné
Étape de pliageConfiguration interfacéequi fournit un déplacement précis aussi petit que 1 micromètre
Système de pulvérisationBeijing  ; FeuillesETD-3000
Materials
mica (001)Nilaco corporation  ;
peinture argentée conductriceTed Pella, INCNo.16033
CoFe2O4 cibleKurt J.Lesker
SrRuO3 cibleKurt J.Lesker
PbZr0.2Ti0.8O3 cibleKurt J.Lesker
Pt targetHefei Ke jing
ferroélectrique & en maison Labview faite maison 990066

References

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  1. Kim, W. Y., Lee, H. C. Stable ferroelectric poly (vinylidene fluoride-trifluoroethylene) film for flexible nonvolatile memory application. IEEE Electron Device Letters. 33 (2), 260-262 (2012).
  2. Mao, D., Quevedo-Lopez, M. A., Stiegler, H., Gnade, B. E., Alshareef, H. N. Optimization of poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) films as non-volatile memory for flexible electronics. Organic Electronics. 11 (5), 925-932 (2010).
  3. Lee, G. G., et a....

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Flexible Ferroelectric ElementVan Der Waals HeteroepitaxyPZT Thin FilmPLD DepositionFerroelectric CharacterizationBending TestThermal StabilityElectrical ConductivityPlatinum ElectrodesMica Substrate

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