Bir imalat ve Van Der Waals Heteroepitaxy dayanan esnek bir Ferroelectric öğesi için ölçüm yöntemi

Van der Waals Heteroepitaksisine Dayalı Esnek Ferroelektrik Eleman için Bir İmalat ve Ölçüm Yöntemi.Giriş. Esnek PZT İnce Filmlerin İmalatı. Makasla bir mika tabakasından bir santimetreye bir santimetre mika alt tabaka kesin.

Bu bir santimetre bir santimetre mika alt tabakayı çift taraflı bant kullanarak bir masanın üzerine sabitleyin. Mika'yı bir mikrometre ile ölçülen istenen kalınlığa kadar katman katman soymak için cımbız kullanın. Bu yeni bölünmüş mika alt tabakayı, ince bir gümüş boya tabakası kullanarak beş inçlik bir alt tabaka tutucuya yapıştırın ve mika'yı bir alt tabakaya sıkıca yapıştırmak için sıcak bir plaka üzerinde 120 santigrat derecede 10 dakika sertleştirin.

PLD alt tabaka tutucusunu PLD odasına yerleştirin. Tekrarlama oranını ve lazer enerjisini seçin. Odaklama merceğini ayarlanan konuma getirin.

Parçalayıcıyı açın ve lazeri tetikleyerek tampon tabakası olarak beş milimetre CFO inceliğinde bir film bırakın. Lazeri tetikleyerek, sonraki elektriksel performans testleri için alt elektrot olarak SAFO tampon tabakasına 20 ila 18 milimetrelik bir SRO bırakın. Lazeri tetikleyerek SRO alt elektrodunun üstüne 115 milimetre PZT ince bir film yerleştirin.

Hazneyi bir tüp kullanarak havalandırın ve sıcaklık oda sıcaklığına ulaştığında mika numunesindeki PZT'yi çıkarın. Numuneyi bir cam parçasının üzerine koyun. Numunenin üzerine 200 mikrometre çapında önceden tasarlanmış bir ağ yerleştirin.

Ağı iyice sabitleyin ve ağ örneğini püskürtme odasına koyun. Filme platin üst elektrotları yerleştirmek için CD püskürtme kullanın. Püskürtmeden sonra numuneyi çıkarın.

Yaklaşık bir milimetre PZT bölümünü çıkarmak için bir bıçak veya %20 hidroflorik asit kullanın. Bu, alt SRO elektrodunu ortaya çıkarmak ve birçok küçük esnek ferroelektrik kondansatör oluşturmak içindir. Alt SRO elektrodunun elektriksel iletkenliğini artırmak için açıkta kalan SRO üzerine bir kat iletken gümüş boyayın.

İletken gümüşün açıkta kalan SRO ile temas edebildiğinden emin olun. Ferroelektrik Karakterizasyon Eğilme Testi. Esnek numunenin arka tarafına, numunenin bir aşamadan diğerine kolay aktarılması için numuneyle aynı boyutta bir kağıt parçası yapıştırın.

PZT omega'yı bir yarı iletken cihaz analizöründe ferroelektrik test cihazı sisteminin bir test teknesine yerleştirin. Ferroelektrik test sisteminin ve yarı iletken cihaz analizörünün bir ölçüm probunu platin üst elektrot üzerine yerleştirin ve ardından polarizasyon elektrik alanı histerezis döngülerini ve kondansatörün elektrik alan eğrilerini vermek için diğer ölçüm probunu gümüş SRO katmanına yerleştirin. P histerezis döngülerini iki prob ile iki kilohertz frekansında ve dört Watt'ta ölçün.

CE eğrilerini iki prob ile bir megahertz frekansında ölçün ve dört Watt ekleyin. Ortam örneğini çıkarın. Esnek PZT veya mika inceliğinde filmi çift taraflı bant kullanarak devre dışı bırakma moduna sabitleyin.

Ölçümler sırasında mika'nın kaymasını veya kaymasını önlemeye özen gösterin. Ferroelektrik test cihazının test cihazı panosuna ve yarı iletken cihaz analizörüne monte edin. Bir probu platin üst elektrot üzerine yerleştirin, diğer prob ise daha önce kullanılan konfigürasyona benzer şekilde gümüş kodlama yoluyla alt SRO elektroduna dokunur.

Çeşitli teneke ve basınçlı eğilme radyumu altında P-histerezis döngülerini ve CE eğrilerini ölçün. P-histerezis döngülerini iki prob ile iki kilohertz frekansında ölçün ve dört Watt ekleyin. CE eğrilerini iki prob ile bir megahertz frekansında ölçün ve dört Watt ekleyin.

PE ve CE ölçümleri tamamlandığında esnek PZT numunesini çıkarın. Ferroelektrik Karakterizasyon Termal Kararlılık. PZT veya mika'yı ferroelektrik test cihazının test teknesine ve yarı iletken cihaz analizörüne koyun.

Bir ölçüm probunu platin üst elektrot üzerine yerleştirin ve diğer ölçüm probunu sera SrO tabakası üzerine yerleştirin. Numuneyi ısıtmak için sıcaklık kontrol sistemini açın. PE ve CE ölçümlerini farklı sıcaklıklarda gerçekleştirin.

Ölçümler yapıldıktan sonra ısıtıcı tertibatını kapatın. Ferroelektrik Karakterizasyon, Eğilme Döngüsellik Testleri. Esnek PZT veya mika'yı bu kurulumun iki oluğuna monte edin.

Numunenin bir ucunu sekiz AVO modeli ile diğer ucundan büküldüğü yere sabitleyin. Sekiz milimetre bükme işleminden önce motorun hareket yönü ile birlikte PZT veya mika lensi ölçmek için bir cetvel kullanın. Alanın bükülmüş durumda PZT veya mika merceği olduğu formüle göre numuneyi beş milimetre bükmek için mercek C'ye olan hareketi hesaplayın.

R, bükülme yarıçapıdır ve C, motorun hareket merceğidir. Bilgisayarda bükme döngüsü sayısını 1.000 olarak ayarlayın. İleri geri motor hareketini başlatmak için başlat düğmesine tıklayın.

Ferroelektrik özelliklerin korunup korunmadığını kontrol etmek için numuneyi ve ana VPE'yi çıkarın. Temsili Sonuçlar. PZT, SRO, CFO mika ince filmlerin epitectürü biriktirildi ve birinci adımda belirtildiği gibi pozisyon tekniğini lazerle yapması gerekiyordu.

Şekil 1, brüt kazancı gösterir ve Şekil 2, PZT'de en iyi gerçek bir esnek MVM öğesini gösterir. Mekanik stabilite, esnek cihaz uygulamasının çok önemli bir yönüdür. Hetero yapının mekanik esnemeye karşı mikroskop ferroelektrik performansı hem çekme hem de basınç eğilmesi üzerinde değerlendirildi.

Şekil 7A ve 7B, PZT kapasitörlerinin PE ve CE histerezis döngülerini ve çeşitli basınç ve çekme eğilme yarıçaplarını göstermektedir. Şekil 7C, doymuş polarizasyon sabitini göstermektedir. Artık elektrik polarizasyonu telleri harekete geçirebilir.

Ve deneysel hatalar ve farklı bükülme yarıçapları içindeki kapasitans değerleri. Bu, sadece PZT ince film kapasitörlerinin kararlı elektrik uygulamasını ve raman spektroskopisi tarafından da alınan esnek elektronik cihaz uygulaması için gerekli mekanik kısıtlamaları sürdürmesiyle sonuçlanır. İyi doymuş ve simetrik polarizasyon elektrik alanı histerezis döngüleri ve bir megahertz'de ölçülen hetero yapının kelebek eğrileri ile kapasitans elektrik alanı ve yeni bir cihaz için 25 ila 175 santigrat derece arasında bükülen sıcaklık sırasıyla Şekil 8A ve 8B'de gösterilmiştir.

Bu ferroelektrik kondansatör en iyi sabit doygunluk polarizasyonudur. Şekil 8C'de gösterildiği gibi daha geniş sıcaklık aralığında alanda ve kapasitansta bir polarizasyon kalıntısı meydana gelir. Hetero yapı ayrıca oda sıcaklığında ve 100 santigrat derecede yüksek tutma ve dayanıklılık sağlar.

Bu işlem, PZT veya mika hetero yapının yüksek sıcaklıktaki elektronik cihazlarda potansiyel uygulamalara sahip olabileceği anlamına gelir. Pratik uygulamalar için PZT veya mika hetero yapılarını doğrulamak için bir dizi döngüsellik testi gerçekleştirilmiştir. Şekil 9, hem teneke hem de basınç gerinim durumlarında 1.000 bükme döngüsünden önce ve sonra PE döngülerini göstermektedir.

Farklı bükme hareketlerindeki PE halkaları, kolaylık sağlamak için dikey olarak görüntülenir. Hetero yapının, doğal eğilme gerilimine bağlı olarak beş milimetrelik bir bükülme yarıçapında 1.000 bükülme döngüsünden sonra bile ferroelektrik davranışını koruması değerli değildir. Son.