赵智超　吴铁峰

摘要：使用磁控溅射法来对超薄BaTiO3的铁电薄膜进行制备，对电子隧穿的过程进行分析，将电流和电压所绘制出的曲线进行拟合，对单极性开关和双极性开关的工作原理进行分析和讨论。通过数据结果可以得知：在Pt/BaTiO3/Pt 隧道结中含有三种不同类型的物理机制，分别为Schottky 发射、SCLC 机制、P-F 发射。

关键词：超薄BaTiO3铁；电薄膜；隧穿机理

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）18-0245-03

BaTiO3是一种具有代表性的铁电材料，具有较强的铁电性、热释电性、压电性和非线性光学特性等特性。目前，已经在光电器件、微波器件、铁电存储器等多方面广泛使用，已经成为当今世界上最为活跃的一种新型材料，引起社会相关人士的广泛关注。对Pt上下电击中超薄BaTiO3薄膜所具有的性质进行研究，并且根据国际上相关的理论来对电阻开关效应工作的机制进行分析和研究。

1 Pt/BaTiO3/Pt隧道结的隧穿机理

超薄BaTiO3薄膜中主要结构是Pt/BaTiO3/Pt/Ti/SiO2。其中，Pt的功函数为5.65eV ， BaTiO3的禁带宽度保持在2.9eV。可以将超薄BaTiO3薄膜上下电极界面可以当做是肖特基二板管，也就是说上下电极可以看做是电容器的两极，BaTiO3作为介质层，由于BaTiO3的电导率小很小，可以将两极间漏电电阻可看作是电容器和直流电阻进行并联。当加入一个较大电压在电极处时，氧空位会大量向底电极进行迅速移动。对细扮理论进行分析，当氧空位密度达到一定的数值后，相邻氧空位之间的间距变小，随着外加电压的不断增加，势垒会逐渐得变窄，电子越过势垒的概率迅速提高。……