Abstract
近幾年來, 鐵電陶瓷薄膜在先進電子陶瓷的研究上, 是極受重視的一個領 域。由於鐵電薄膜具有高介電常數, 在動態隨機存取記憶體的應用中極具 潛力, 另外鐵電材料的電滯曲線在電場為零時, 存在兩種不同方向的極化 強度, 可作為非揮發性記憶元件儲存資料的零與壹, 動態隨機存取記憶體 在操作時, 應用時儲存電荷密度的足夠與否是我們所關心的問題。觀察電 場－極化強度圖中極化強度最大值與殘留極化差值可推得儲存電荷密度的 變化量, 然而此變化量是由輸入低頻信號時所量得電場－極化強度圖所觀 察得到, 鐵電材料實際應用在記憶體時, 因為是操作在高頻信號, 所以極 化強度會隨信號頻率上升而下降, 如何較準確預測出高頻的電場－極化強 度圖是我們所要探討的問題。本論文中, 將所量測到的暫態電流隨時間積 分的電荷密度值與電場－極化強度圖中電壓變化所造成的極化電荷變化做 一比較發現十分接進, 再進一步的由不同時間的積分範圍探討不同輸入頻 率時, 極化電荷變化量所伴隨產生改變的幅度, 並求出不同的輸入頻率 時, 電場－極化強度的輸出結果。本論文共分五章, 第三章介紹鐵電薄膜 電容器的製備及實驗中的電性量測方法, 而第四章是電性的量測結果, 包 含短時間的電流與時間關係量測, 長時間的電流與時間關係量測及電場－ 極化強度量測與探討, 藉由短時間的電流與時間關係量測結果, 我們獲得 電流對時間的積分值與電場－極化強度圖的關係, 由此關係可推測出高頻 信號時的電場－極化強度圖隨輸入信號頻率的變化情形。另外也根據長時 間的電流對時間圖和電流對電壓圖以及電場對極化強度圖, 觀察出電流在 輸入電壓增加時隨時間變化的成因。由於ＰＺＴ鐵電材料有極強的極化特 性所以我們推斷電流特性深受極化強度所影響。