西安交大科研團(tuán)隊在氧化物薄膜外延領(lǐng)域取得重要進(jìn)展
西安交通大學(xué)科研團(tuán)隊在氧化物薄膜外延領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。5月30日,該研究工作以“鍺襯底上撓曲電鈦酸鋇膜的高度異質(zhì)外延”(Highly Heterogeneous Epitaxy of Flexoelectric BaTiO3-δ Membrane on Ge)為題發(fā)表在國際權(quán)威期刊《自然?通訊》上。
圖片來源:西安交大電信學(xué)部
西安交通大學(xué)的研究人員展示了在鍺(Ge)襯底上利用石墨烯作為中間層的BTO薄膜的高度異質(zhì)外延生長。該研究一方面豐富了薄膜外延生長領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論,另一方面展示了在晶圓級半導(dǎo)體襯底和柔性襯底上集成功能性氧化物薄膜可能性,這對于未來“超越摩爾”和柔性功能器件的實現(xiàn)有重要意義。
研究工作從理論和實驗兩方面展示了Ge襯底的表面取向?qū)h(yuǎn)程外延的重要影響,并展示了在Ge(011)襯底上遠(yuǎn)程外延生長的BTO薄膜的結(jié)構(gòu)和功能特性,深入研究了石墨烯對Ge表面的鈍化作用。論文闡明了BTO薄膜在石墨烯上的生長動力學(xué)、熱力學(xué)和應(yīng)變弛豫過程。BTO在遠(yuǎn)程外延生長初期遵循三維島狀生長模式,并且已經(jīng)部分弛豫。論文實現(xiàn)了遠(yuǎn)程外延的單晶BTO薄膜向硅襯底和柔性聚合物襯底的轉(zhuǎn)移。由于自支撐的BTO膜沒有襯底的夾持,并且存在大量氧空位,所以具有增強(qiáng)的撓曲電特性,其撓曲電響應(yīng)因子比傳統(tǒng)的鈦酸鍶襯底上生長的的BTO薄膜高4倍。
據(jù)悉,西安交通大學(xué)為該論文的第一完成單位。論文第一作者為西安交通大學(xué)電信學(xué)部電子學(xué)院博士生代立言。西安交通大學(xué)電信學(xué)部牛剛教授、任巍教授和李璟睿特聘研究員為論文的通訊作者。西安交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院蔣莊德院士和趙立波教授是論文的共同作者。論文的合作單位還包括中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)所、中國科學(xué)院蘇州納米所、德國萊布尼茨晶體生長研究所、美國加州大學(xué)洛杉磯分校、加拿大西蒙菲莎大學(xué)等。論文工作受到國家自然科學(xué)基金、陜西省重點研發(fā)計劃、校青年拔尖人才計劃等項目的支持。
來源:集微網(wǎng)
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