隨著固態(tài)電子器件的發(fā)展朝著小型化、高速度、低功耗和多功能的方向不斷推進(jìn),對器件制備過程中材料單元結(jié)構(gòu)和界面形態(tài)的精確控制也提出了越來越高的要求。在深入理解器件中低維結(jié)構(gòu)和復(fù)雜界面的形成機(jī)制及其與物理特性構(gòu)效關(guān)系的基礎(chǔ)上,發(fā)展精確可控的薄膜制備工藝和界面控制方法,對集成電路運(yùn)行速度的提升,電子器件使用壽命的延長和存儲器容量的提高等關(guān)鍵技術(shù)問題的突破和解決,具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價值。在眾多功能性材料中,鈣鈦礦氧化物體系具有超導(dǎo)、多鐵性、二維電子氣(2DEG)等與結(jié)構(gòu)和界面相關(guān)的豐富而奇特的物理現(xiàn)象,一直以來都是研究者們關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著薄膜制備技術(shù)及其輔助手段的不斷成熟與發(fā)展,研究者們開發(fā)出了多薄膜結(jié)構(gòu)制備和表/界面形態(tài)控制的實(shí)驗(yàn)方法和工藝技術(shù),但是,在高質(zhì)量鈣鈦礦氧化物薄膜的外延機(jī)制,半導(dǎo)體/氧化物界面調(diào)控及其與相關(guān)物理特性關(guān)系的研究中,仍存在許多函待解決的科學(xué)和技術(shù)問題。分子束外延技術(shù)(MBE)在薄膜材料生長方面有著獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢,在多種原位實(shí)時分析監(jiān)測手段(如:反射高能電子衍射,掃描隧道顯微鏡等等)的幫助下,可以實(shí)現(xiàn)原子層級別的材料外延生長。在某些化合物薄膜的制備中,采用各組分逐層...

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圖1-1理想鈣鈦礦氧化物ABO3立方晶胞結(jié)構(gòu)示意圖

華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文2圖1-1理想鈣鈦礦氧化物ABO3立方晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。通常而言，具有不同離子半徑的A位和B位陽離子所形成的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)往往都伴隨一定程度的晶格畸變，而非理想的立方結(jié)構(gòu)。1926年，V.M.Goldschmilt提出了容差因子（t）的概念，用以描述鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的....

圖1-2(a)真空與(b)電介質(zhì)的平行板電容器模型示意圖

華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文4極子轉(zhuǎn)向極化和空間電荷極化等。電極化的發(fā)生（電極化類型）與外加電場頻率相關(guān)，其特點(diǎn)如表1-2所示。表1-2電極化主要類型的交流電響應(yīng)頻率及特點(diǎn)總結(jié)在靜電場作用情況下，我們可以通過平行板電容模型建立起電介質(zhì)極化特性與外加靜電場的物理聯(lián)系。如圖1-2所示，兩....

圖1-3位移型鈣鈦礦鐵電體的彈性吉布斯自由能與電位移關(guān)系曲線以及對應(yīng)晶格示意圖

華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文6結(jié)構(gòu)的形成，我們通常把這一類鐵電體稱為位移型鐵電體（如圖1-3所示）。圖1-3位移型鈣鈦礦鐵電體的彈性吉布斯自由能與電位移關(guān)系曲線以及對應(yīng)晶格示意圖。由于鐵電體不存在對稱中心，因而鐵電體同時也都被認(rèn)為具有壓電特性。由此看來，無論是BTO中Ti離子在TiO....

圖1-4雙交換理論的簡單示意圖

華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文9圖1-4雙交換理論的簡單示意圖。當(dāng)然，在晶體中僅僅考慮電子狀態(tài)是不全面的，考慮到晶格畸變產(chǎn)生的影響，晶體對稱性降低，電子軌道受到MnO八面體的JahnTeller畸變將進(jìn)一步退簡并，分裂為如圖1-5所示的能級，從而使得電子占據(jù)態(tài)的能量降低。此時，處于t2....

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