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太阳神导航材料科学与工程研究院《材料科学论坛》学术报告:与CMOS兼容的高性能硅基铁电薄膜

太阳神导航材料科学与工程研究院《材料科学论坛》学术报告

报告题目:与CMOS兼容的高性能硅基铁电薄膜

报告人:欧阳俊教授(齐鲁工业大学化工学院教授)

报告时间:2021年5月20日(周四)上午10:00

报告地点:太阳神导航逸夫技术科学楼A205学术报告厅

联系人:李千老师62784953

欢迎广大师生踊跃参加!


报告摘要

铁电材料具有非易失存储性、高介电性、强压电性、热释电和电卡性能以及非线性光学性能,是非常重要的一类多功能材料,为电子、机电、光电等功能器件及其系统的微型化和集成化创造了条件。目前在硅基工业微器件中,尤其是在微电子和微机电系统中使用的铁电薄膜,由于CMOS工艺热处理温度的限制(<500oC),多为随机多晶结构,其剩余极化Pr小、电学性能差,阻碍了相关元器件朝着小型化、高性能方向的进一步发展;而在高温下制备的高品质外延或高度取向薄膜又不满足集成温度的要求。近年来,本人领导的研究小组,通过缓冲层技术结合与半导体工艺高度兼容的中低温磁控溅射方法,在200oC-500oC的温度范围内,制备了一系列高性能的铁电氧化物薄膜(表一),这些材料的基本特性填补了国内外相关薄膜制备温度和/或相应功能特性的空白。特别值得一提的是,本人课题组制备的钛酸钡基薄膜电容器(铁电、超顺电)、铌酸铋钙薄膜电容器,BiFeO3和PZT薄膜压电悬臂梁等储能和换能原型器件,通过优化中低温下薄膜的结晶结构,获得了优异的性能指标,展现了从材料到器件应用的高度可行性。

表一:欧阳俊课题组在硅上中低温集成制备的多种铁电材料(TP:制备温度,RTP:快速退火工艺,Eb:击穿场强,e31,f:横向压电力系数)


欧阳俊教授简介

    欧阳。淌,博士生导师,清华99届材料本科,美国马里兰大学材料科学与工程博士(2005),现任齐鲁工业大学化工学院教授,“新能源材料化学与功能器件”科研团队负责人,曾获教育部新世纪人才,山东省“惠才卡”专家和省级领军人才等奖励。2005-2010年间在美国希捷科技磁头研发中心任职电介质工程师,2010.04-2019.12期间在山东大学材料学院任教授和博士生导师。目前担任中国硅酸盐学会特种陶瓷分会理事和山东硅酸盐学会电子陶瓷专家委员会常务委员,Journal of Advanced Ceramics期刊编委,曾担任中国真空科学与技术学报理事,山东省清华校友会副秘书长。

主要研究方向包括:(1)?钙钛矿铁电、压电和介电陶瓷,及其薄膜、低维材料和原型器件的设计、制备和表征;(2)与半导体硅技术和柔性电子兼容的中低温薄膜材料制备和集成技术,包括室温镀膜技术;(3)高储能密度电介质材料;(4)光电、光热、防护和耐磨涂层的制备。

在Nature Communications, Advanced Energy Materials、Energy Storage Materials, Advanced Functional Materials, npj Computational Materials, Acta Materialia, ACS Applied Materials & Interfaces, Scripta Materialia等国际期刊上发表SCI论文近100篇,组织2次国际学术会议,在国际会议上做大会主题报告和分会邀请报告近20次,并多次担任国际学术会议分会主席。主编英文学术专著一本“Nanostructures in Ferroelectric Films for Energy Applications”(2019.06,Elsevier),获专利授权8项含国际专利1项,获中国硅酸盐学会2018年度特种陶瓷学术奖。主持和参与国内外科研项目30余项,包括多项国家自然科学基金项目(主持)和省部级科研课题。

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