金属侧会形成个耗尽层，这个耗尽层会阻止薄膜内的电子进入到金属中。同时，金属中的电子想要进入到薄膜中也必须跨越这个势垒。这个势垒就是大家所熟悉的肖特基势垒。固体中的电输运在明确了薄膜内部机制及界面接触特性后，还需要了解几个基本的漏电机制，主要包括欧姆导电机制，肖特基发射机制，福勒诺德海姆隧穿机制，普尔费仑凯尔发射机制，以及空间电荷限制型导电机制，简称机制。其中机制，机制为界面导电机制，主要与薄膜和金属或其他物质的界面特性决定。欧姆导电机制，机制，以及空间电荷限制型漏电机制为体导电机制，与薄膜本身的特性有关。欧姆导电机制铁电薄膜在常温下存在较少的本征载流子。当加在薄膜两段的电压较小时，薄膜漏电流较小，仅仅是薄膜内部的载流子就可以满足电流的连续性。漏电流遵循欧姆导电规律的重中之重。例如有报道称铁电薄膜具有的开关性能，有可能在今后的发展中被用于集成电路中。同时中国物理研究院的赵柏儒教授成功的利用铁电薄膜制备出了具有三极管特性的薄膜结构，虽然其性能比利用硅材料制备的三极已经有了将材料作为电容的应用。材料拥很多能满足现今电子器件的发展所需求的特性，因此也成为众多科学家研究的热点。而近几年来，随着薄膜制备技术的发展，薄膜的研究更是成为众多科学家研究常丰富的物理特性，能很好的符合现代电子器件的发展需要，通过对其进行改性，能很好的改变其相应的物理特性，是非常重要的铁电氧化物，有望在未来的电子器件的发展及应用中发挥重要的作用。例如在众多电子器件中来取代硅，只有这样才可以使电子器件进步发展。例如电容器来说，利用铁电材料可以大大提高其电容量，满足部分新型电子器件的发展需求。是种现今受到了广大科学家的关注的材料，因为其具有非，我们对电子器件的要求也越来越高。希望电子器件集成度更高，体积更小，功耗更小，功能更多。对于现今的硅材料来说，对其的开发已经接近了极限了，很难再有更高的发展了，因此我们需要探寻其它具有多功能特性的材料降低薄膜漏电流方法研究薄膜退火研究氧化镍层降低漏电流研究不同掺杂研究本章小结第六章结论错误!未定义书签。第七章致谢参考文献攻读硕士期间的研究成果第章绪论第章绪论研究背景及意义随着科学技术的进步薄膜薄膜表征方法薄膜的结构表征薄膜介电特性表征薄膜漏电曲线测量本章小结目录第四章薄膜漏电流分析正电压下的漏电分析负电压下的导电机制界面电阻以及体电阻的计算模型本章小结第五章导电机制空间电荷限制电流导电机制普尔费仑凯尔导电机制电介质薄膜的击穿理论第三章实验方法薄膜样品的制备铁电薄膜的制备方法高分子辅助沉积法制备膜漏电流方法第二章理论分析薄膜内部导电与界面导电理论薄膜内部导电理论薄膜界面导电理论固体中的电输运欧姆导电机制肖特基发射导电机制福勒诺德海姆录目录第章绪论研究背景及意义材料以及其介电性能结构介绍介电特性介绍铁电薄膜漏电流研究意义国内外研究现状在基板上生长研究现状铁电薄膜漏电特性研究现状国内外降低薄目目录目录第章绪论研究背景及意义材料以及其介电性能结构介绍介电特性介绍铁电薄膜漏电流研究意义国内外研究现状在基板上生长研究现状铁电薄膜漏电特性研究现状国内外降低薄膜漏电流方法第二章理论分析薄膜内部导电与界面导电理论薄膜内部导电理论薄膜界面导电理论固体中的电输运欧姆导电机制肖特基发射导电机制福勒诺德海姆导电机制空间电荷限制电流导电机制普尔费仑凯尔导电机制电介质薄膜的击穿理论第三章实验方法薄膜样品的制备铁电薄膜的制备方法高分子辅助沉积法制备薄膜薄膜表征方法薄膜的结构表征薄膜介电特性表征薄膜漏电曲线测量本章小结目录第四章薄膜漏电流分析正电压下的漏电分析负电压下的导电机制界面电阻以及体电阻的计算模型本章小结第五章降低薄膜漏电流方法研究薄膜退火研究氧化镍层降低漏电流研究不同掺杂研究本章小结第六章结论错误!未定义书签。第七章致谢参考文献攻读硕士期间的研究成果第章绪论第章绪论研究背景及意义随着科学技术的进步，我们对电子器件的要求也越来越高。希望电子器件集成度更高，体积更小，功耗更小，功能更多。对于现今的硅材料来说，对其的开发已经接近了极限了，很难再有更高的发展了，因此我们需要探寻其它具有多功能特性的材料来取代硅，只有这样才可以使电子器件进步发展。例如电容器来说，利用铁电材料可以大大提高其电容量，满足部分新型电子器件的发展需求。是种现今受到了广大科学家的关注的材料，因为其具有非常丰富的物理特性，能很好的符合现代电子器件的发展需要，通过对其进行改性，能很好的改变其相应的物理特性，是非常重要的铁电氧化物，有望在未来的电子器件的发展及应用中发挥重要的作用。例如在众多电子器件中已经有了将材料作为电容的应用。材料拥很多能满足现今电子器件的发展所需求的特性，因此也成为众多科学家研究的热点。而近几年来，随着薄膜制备技术的发展，薄膜的研究更是成为众多科学家研究的重中之重。例如有报道称铁电薄膜具有的开关性能，有可能在今后的发展中被用于集成电路中。同时中国物理研究院的赵柏儒教授成功的利用铁电薄膜制备出了具有三极管特性的薄膜结构，虽然其性能比利用硅材料制备的三极管要差些，但是无疑为铁电薄膜电子器件的发展提供了个新的方向，同时也标志着铁电薄膜在今后有不可限量的发展。在众多铁电薄膜的研究中，又数在贱金属上制备薄膜最为重要。其在基板上直接生长电容气体传感器以及半导体工艺制备的集成电路中存在着巨大的潜在应用，更是使其成为了科学界的热点。对于电子器件的发展，其漏电流特性直是大家关注的个重要的物理特性，关乎着器件的各方面运用潜能。在基础方面，研究漏电流对了解薄膜本身结构与特性是必不可少的部分。在应用研究方面，漏电流的大小关乎着器件的发展应用。因此对于近几年的在贱金属上制备薄膜的漏电特性研究关乎着这种新器件的开发和应用，就显得十分必要了。电子科技大学硕士论文种利用高分子辅助沉积法方法在基板上制备薄膜的漏电特性比较特殊，由于其制备方法的特殊性，导致了界面的复杂性，这种方法与溅射法不同，不同于上述的报道，因此对其漏电特性进行分析研究，有助于为不同方法制备的薄膜的漏电特性提供依据。同时由于其制备方法的特殊性，在对其漏电分析后，如何降低薄膜漏电也将不同于以往传统的方法。第二章理论分析第二章理论分析在对铁电薄膜进行漏电研究之前，必须要对铁电薄膜的结构非常了解。了解薄膜的能带理论，了解薄膜内部可能存在的缺陷，这些缺陷在薄膜漏电过程中起到什么作用。要明确薄膜内部自身存在的载流子种类，和导电方式。同时对不同的界面接触导电基础理论要非常清楚。因此本章将对分别对薄膜内部的导电理论与界面导电理论进行简单的阐述，同时对几个用于研究薄膜漏电所必备的理论进行阐述。同时我们也应该明确这里的界面导电理论主要来自半导体导电理论，在这里要特别注意其与电介质理论的不同。薄膜内部导电与界面导电理论薄膜内部导电理论薄膜的导电性质主要是由两部分贡献，是铁电薄膜自身的导电特性，二是薄膜与电极界面的界面导电特性，这主要取决去薄膜的结构与电极的种类以及两者的结合方式。对于铁电薄膜两边加上金属电极的电容结构，其电导为界面薄膜界面对于铁电薄膜自身，其内部存在两种载流子，离子与电子。离子电导的载流子是带电荷的离子。主要是来源于薄膜制作过程中引入的杂质离子与各种薄膜缺陷，例如氧空位，高电压下冲击产生的离子等。电子电导的载流子是电子或者空穴，其主要是来源于其薄膜本身的本征载流子从电极注入的电子，以及杂质与缺陷等电离出的电子等。通常情况下，在正常温度下，铁电薄膜内的本征载流子的浓度是非常低的，对薄膜的电导几乎没什么影响。而由于缺陷与从外界注入的载流子是影响薄膜漏电流特性的主要原因。薄膜界面导电理论界面电导主要是铁电薄膜与金属基板或者是导电氧化物基板的界面的接触势垒有关。金属与铁电薄膜接触的界面上，金属功函数和薄膜的功函数的大小决定了三种接触状况，则金属电极向薄膜内注入电子，称为注入接触，称为中性接触。这两种接触都是欧姆接触特性，在欧姆接触的情况下，界面就类似于个电阻，对总电导没什么贡献。这两种的接触，都会使得其界面呈现出欧姆接触。电子科技大学硕士论文，称为阻挡接触。在铁电薄膜的费米能级高于基板的势垒时，为了使界面处的费米能级平衡，薄膜中的电子会跃迁进入金属内，而在金属内则不会产生电场，因此在薄膜内部，由于缺少了部分的电子，在靠近金属侧会形成个耗尽层，这个耗尽层会阻止薄膜内的电子进入到金属中。同时，金属中的电子想要进入到薄膜中也必须跨越这个势垒。这个势垒就是大家所熟悉的肖特基势垒。固体中的电输运在明确了薄膜内部机制及界面接触特性后，还需要了解几个基本的漏电机制，主要包括欧姆导电机制，肖特基发射机制，福勒诺德海姆隧穿机制，普尔费仑凯尔发射机制，以及空间电荷限制型导电机制，简称机制。其中机制，机制为界面导电机制，主要与薄膜和金属或其他物质的界面特性决定。欧姆导电机制，机制，以及空间电荷限制型漏电机制为体导电机制，与薄膜本身的特性有关。欧姆导电机制铁电薄膜在常温下存在较少的本征载流子。当加在薄膜两段的电压较小时，薄膜漏电流较小，仅仅是薄膜内部的载流子就可以满足电流的连续性。漏电流遵循欧姆导电规律其中为电流，为载流子浓度，为基本电荷，为载流子迁移率。在欧姆规律的情况下与成线性关系。肖特基发射导电机制当电子从金属中跃迁进入到半导体或者电介质时，需要跨越金属与半导体之间因为费米能级不同而产生的势垒时。在电场的辅助下，势垒的高度会发生变化，电子在热与电场的辅助下，便可以离开金属进入半导体中。此时的发射机制由方程描述。对于功函数为的金属，李查孙方程给出的热电子发射电流为,其中为温度，为常数，为波尔之曼常数。这是在电场时由金属向真空发射的电流。当电子离开金属表面至距离为时，若，则电第二章理论分析子主要受短程力的作用。与表面相对于晶