铁电薄膜的发展
铁电材料发展历程以及目前状况
铁电材料发展历程以及目前状况铁电材料是一种具有独特物理特性的材料，在电子领域、信息存储领域等方面具有广泛的应用前景。
本文将回顾铁电材料的发展历程以及目前状况。
一、铁电材料的发现铁电材料是一种将电信号转换为机械变形或者机械变形转化为电信号的材料。
铁电材料的发现可以追溯到20世纪初。
在1910年，法国物理学家Paul Langevin和Pierre Weiss 首次发现了氢氧化钛（TiO2）具有电荷分离和极化特性，这是铁电材料发现的先声。
1921年，日本物理学家神户荣一郎发现了铌酸锂（LiNbO3）和钽酸锂（LiTaO3）这两种材料，也具有电荷分离和极化特性，这就是铁电晶体材料。
20世纪50年代，美国物理学家Curie夫妇提出了铁电材料家族的定义：有种类别的材料，它们在某个温度下具有自发的电极化。
二、铁电材料的发展历程自从铁电材料的发现以来，目前铁电材料已经存在于多个不同的市场中。
这些市场包括石英晶体谐振器、随机存储器（RAM）、可编程逻辑控制器（PLC）、传感器、磁随机存取存储器（MRAM）和智能售货机等。
1965年，日本的学者佐藤义彦和稻村光男发现了PbTiO3的常温铁电性质，这标志着铁电材料制备和研究进入了全新的阶段。
1961年，美国学者S.W. Kirchhoff和J.D. Berkowitz在Cr2O3中发现了自旋极化效应，这为铁电材料的研究开辟了一条新的道路。
20世纪80年代，铁电材料的研究由于世界各国政府的投资而得到了极大的发展，铁电材料的种类也逐渐增加。
1990年代，高温超导材料发现后，人们对铁电材料的研究暂时停滞，但是在新世纪之后，铁电材料的研究得到了再次的突破。
随着电子领域的不断发展，铁电材料的应用前景也更加广阔。
三、目前铁电材料的状况铁电材料是一种具有非常高度应用前景的材料，铁电材料的应用主要集中在电子领域和信息存储领域。
目前铁电材料已经广泛运用在随机存储器、电脑存储器、模拟存储器、磁性处理、扩散屏蔽等领域。
铁电薄膜材料及其应用
铁电薄膜材料及其应用一、引言铁电薄膜材料是一种重要的功能材料，具有优异的电学、铁电和机械性能，广泛应用于信息存储、传感器、微电子机械系统等领域。
本文将介绍铁电薄膜材料的特性、制备方法及其应用领域。
二、铁电薄膜材料的特性1.电学性能铁电薄膜材料具有高度的自发极化和电畴结构，可以在外加电场的作用下发生极化反转，产生较大的极化强度和位移，表现出优异的铁电性能。
此外，铁电薄膜材料还具有较高的介电常数和较小的漏电流等特点。
2.铁电稳定性铁电薄膜材料的铁电稳定性是其在实际应用中的重要性能之一。
铁电稳定性取决于材料的结构、成分和制备工艺等因素。
具有高稳定性的铁电薄膜材料可以在长时间内保持其铁电性能，不易发生退化或失效。
3.机械性能铁电薄膜材料通常具有较好的机械性能，如高硬度、高韧性、良好的耐磨性和耐腐蚀性等。
这些机械性能使得铁电薄膜材料在传感器、微电子机械系统等领域中具有广泛的应用前景。
三、制备方法1.溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备铁电薄膜材料的方法。
该方法是将前驱体溶液涂覆在基片上，经过干燥、热处理等过程，制备出铁电薄膜材料。
溶胶-凝胶法制备的铁电薄膜材料具有成分均匀、纯度高、制备温度低等优点，但该方法也存在制备周期长、生产效率低等缺点。
2.脉冲激光沉积法脉冲激光沉积法是一种利用激光能量将靶材气化，然后在基片上沉积成膜的方法。
该方法制备的铁电薄膜材料具有结构致密、成分均匀、表面平整等特点，适用于大面积制备高质量的铁电薄膜材料。
但该方法也存在设备昂贵、制备成本高等缺点。
3.金属有机化学气相沉积法金属有机化学气相沉积法是一种利用金属有机化合物和反应气体在基片上沉积成膜的方法。
该方法制备的铁电薄膜材料具有组分灵活、制备温度低、生产效率高等优点，但该方法也存在设备复杂、气体纯度要求高等缺点。
四、应用领域1.铁电存储器由于铁电薄膜材料具有高极化强度和稳定的铁电性等特点，因此被广泛应用于制备铁电存储器。
利用铁电薄膜材料的极化状态变化可以实现信息的写入和擦除，具有非易失性、高速、低功耗等优点。
2024年铁电材料市场策略
2024年铁电材料市场策略引言铁电材料是一类具有特殊电学性质的材料，具有优异的速度响应、低功耗和非易失性等特点。
随着科技的不断进步和应用需求的增加，铁电材料市场正经历着快速增长。
本文将就铁电材料市场的现状和前景，以及制定2024年铁电材料市场策略进行分析。
铁电材料市场现状目前，铁电材料市场规模较小，但增长迅速。
主要应用领域包括电子、通信、医疗和军事等。
铁电材料在这些领域中可以发挥重要作用，例如用于制造高性能传感器、存储器和微波器件等。
铁电材料市场的主要参与者包括厂商、供应商和终端用户等。
目前，市场上主要的铁电材料包括铁电薄膜、铁电陶瓷和铁电晶体等。
这些材料具有不同的特性和应用领域，为市场提供了多样化的选择。
铁电材料市场前景铁电材料市场具有广阔的前景和巨大的潜力。
随着人们对智能化和高性能产品的需求增加，铁电材料的需求也将逐渐增加。
铁电材料的应用领域也将不断扩展，包括电子设备、通信设备、医疗器械和智能家居等。
此外，铁电材料的研发和应用也受到政府的支持和鼓励。
各国政府在铁电材料领域投入资金，促进相关技术的创新。
这将进一步推动铁电材料市场的发展，并为市场参与者带来更多机会。
2024年铁电材料市场策略1. 研发创新研发创新是2024年铁电材料市场策略的核心。
只有通过不断的技术创新，才能提高铁电材料的性能和应用范围。
市场参与者应加大研发投入，加强技术合作，提高产品质量和竞争力。
2. 拓展应用领域铁电材料市场的应用领域目前还比较有限，市场参与者可以通过拓展应用领域，开发新的产品和解决方案，满足不同领域的需求。
例如，将铁电材料应用于智能家居、新能源和环保等领域，探索新的市场机会。
3. 建立销售渠道建立有效的销售渠道对于铁电材料市场的发展至关重要。
市场参与者应与合作伙伴建立紧密合作关系，共同开拓市场。
同时，加强市场营销和推广活动，提高品牌知名度和市场份额。
4. 提供优质服务在竞争激烈的市场中，提供优质的售前和售后服务是吸引客户和保持客户忠诚度的关键。
《2024年Bi4Ti3O12母相铁电薄膜的能源效应与调控机理》范文
《Bi4Ti3O12母相铁电薄膜的能源效应与调控机理》篇一一、引言随着科技的发展，铁电材料因其独特的物理性质和在能源领域的应用潜力，受到了广泛关注。
Bi4Ti3O12（BTO）母相铁电薄膜作为一种典型的铁电材料，具有优异的铁电、介电和热释电性能，使其在能源存储、能源转换和能源调控等方面展现出重要的应用前景。
本文将重点探讨Bi4Ti3O12母相铁电薄膜的能源效应及调控机理。
二、Bi4Ti3O12母相铁电薄膜的能源效应1. 能源存储效应Bi4Ti3O12母相铁电薄膜具有较高的剩余极化强度和较大的电容值，使得其在能源存储方面具有独特的优势。
通过合理设计薄膜结构，可实现高密度的能量存储，为小型化、轻量化的电子设备提供能量支持。
2. 能源转换效应BTO铁电薄膜在光、热等外界刺激下，可实现电能与光能、热能之间的相互转换。
利用其热释电效应，可将热能转换为电能，为自供能传感器等应用提供动力。
此外，BTO铁电薄膜还可应用于太阳能电池，通过光伏效应实现光能到电能的转换。
三、调控机理1. 电场调控通过施加外部电场，可以改变BTO铁电薄膜的极化状态，进而调控其介电性能、热释电性能等。
通过优化电场强度和方向，可以实现薄膜性能的精确调控。
2. 温度调控BTO铁电薄膜的相变温度、居里温度等参数受温度影响显著。
通过调整环境温度，可以改变薄膜的相结构和性能，从而实现对BTO铁电薄膜性能的调控。
此外，温度还可以影响BTO薄膜的电导率和介电损耗等参数，进一步优化其在能源转换和存储方面的性能。
四、Bi4Ti3O12母相铁电薄膜的潜在应用领域（一）能源存储器件：BTO薄膜的高介电常数和大的剩余极化强度使其在制备高能量密度的铁电存储器件方面具有巨大的潜力。
通过优化膜厚、晶粒尺寸等参数，有望进一步提高其储能性能。
（二）自供能传感器：利用BTO薄膜的热释电效应和光响应特性，可制备出具有自供能特性的传感器件。
这种传感器能够在无外部电源的情况下工作，为物联网等领域提供新的解决方案。
“铁电薄膜”资料汇编
“铁电薄膜”资料汇编目录一、PZT铁电薄膜的制备与性能研究二、钙钛矿铁电薄膜异质结的结构及光、电性能研究三、铁电薄膜材料综述四、铁电薄膜畴结构及畴动力学的透射电子显微学研究五、铁电薄膜制备及新型铁电存储器研究六、金属有机化学气相沉积制备铁电薄膜材料研究进展PZT铁电薄膜的制备与性能研究铁电材料在传感器、存储器、换能器等众多领域有着广泛的应用。
其中，PZT（铅锆钛酸盐）铁电薄膜由于其优异的铁电、压电性能，被广泛应用于微电子、光电子和微纳器件等领域。
本文将重点探讨PZT 铁电薄膜的制备技术及其性能研究。
目前，制备PZT铁电薄膜的方法主要有溶胶-凝胶法（Sol-Gel）、物理气相沉积法（PVD）、化学气相沉积法（CVD）等。
溶胶-凝胶法：该方法是将金属醇盐或无机盐经过溶液、溶胶、凝胶等过程，然后在低温下热处理，制备成薄膜。
溶胶-凝胶法的优点是制备工艺简单，容易控制薄膜的成分和结构，但是制备的薄膜厚度通常较薄。
物理气相沉积法：该方法主要包括真空蒸发、溅射和离子束沉积等。
这些方法可以在较高的温度下，将靶材的原子或分子沉积到基片上形成薄膜。
物理气相沉积法的优点是制备的薄膜纯度高，厚度均匀，但是设备昂贵，工艺复杂。
化学气相沉积法：该方法是利用化学反应，将气态的原料在基片上沉积成膜。
化学气相沉积法的优点是制备温度低，薄膜质量高，但是反应过程中难以控制薄膜的成分和结构。
PZT铁电薄膜的性能主要包括铁电、压电、介电等性能。
这些性能与薄膜的成分、结构和制备工艺密切相关。
铁电性能：PZT铁电薄膜具有优异的铁电性能，其自发极化强度高，剩余极化强度大，矫顽场强，这些性能使其在传感器和存储器等领域具有广泛的应用前景。
压电性能：PZT铁电薄膜同时也具有良好的压电性能，能够将机械能转换为电能，或者将电能转换为机械能。
这一特性使其在声波探测、振动能采集等领域具有广泛的应用。
介电性能：PZT铁电薄膜的介电性能也较好，其介电常数和介电损耗随温度和频率的变化而变化，这一特性使其在电子器件和微波器件等领域具有一定的应用价值。
2024年金属化薄膜电容市场规模分析
2024年金属化薄膜电容市场规模分析引言金属化薄膜电容是一种重要的电子元件，具有广泛的应用领域。
本文对金属化薄膜电容市场规模进行分析，以便了解其市场趋势和发展前景。
市场概述金属化薄膜电容市场自20世纪80年代以来快速发展。
随着电子产品的不断普及和5G等新兴技术的迅猛发展，金属化薄膜电容市场需求不断增长。
市场规模分析2024年金属化薄膜电容市场规模分析如下：1.市场规模：根据市场调研数据显示，金属化薄膜电容市场规模在过去几年稳步增长，预计在未来几年内将继续保持增长态势。
2.区域分布：金属化薄膜电容市场主要集中在美洲、亚洲和欧洲地区，其中亚洲市场占据了主导地位。
随着新兴市场的崛起，亚洲市场的份额将进一步增长。
3.应用领域：金属化薄膜电容在电子通信、汽车电子、工业自动化等领域具有广泛的应用。
特别是在5G技术的推动下，金属化薄膜电容市场需求得到了进一步激发。
市场趋势分析金属化薄膜电容市场面临以下趋势：1.技术创新：随着科技的不断进步，金属化薄膜电容技术也在不断创新。
新材料的使用和制造工艺的改进将提高产品性能，促进市场增长。
2.智能化应用：随着智能手机、物联网等领域的迅猛发展，金属化薄膜电容在智能化应用方面具有巨大潜力。
预计智能化应用领域将成为市场的主要增长驱动力。
3.环保意识提升：随着社会对环境保护意识的提高，绿色环保型金属化薄膜电容的需求也在增加。
企业应加强环保措施，以满足市场需求。
市场前景展望金属化薄膜电容市场前景广阔，具有以下发展趋势：1.增长潜力：随着新兴技术的发展和电子产品的更新换代，金属化薄膜电容市场将继续保持增长，预计市场规模将进一步扩大。
2.新市场机会：随着亚洲市场的崛起和新兴市场的兴起，金属化薄膜电容市场在地区分布上将出现新的机遇。
企业应积极拓展新兴市场，以实现更大的发展。
3.技术升级：随着技术进步和市场需求的不断升级，金属化薄膜电容产品的性能将不断提升，为市场发展提供更多机会。
结论金属化薄膜电容市场规模呈现增长态势，市场前景广阔。
2023年铁电材料行业市场发展现状
2023年铁电材料行业市场发展现状铁电材料是一种具有特殊电性能的材料，具有快速响应、简单可控等特点，被广泛应用于电容器、存储芯片、传感器等领域，被誉为电子材料中的重要分支。
随着信息技术和通讯技术的快速发展，铁电材料市场需求不断增加，并呈现出下列发展趋势：一、市场需求不断增加随着人们对信息技术和通讯技术不断追求，对重要电子材料的需求不断提高。
铁电材料由于具有快速响应、高精度、良好稳定性等优势，因此低噪声、高频、高速度、大存储容量等方面被广泛应用于电子信息领域。
尤其是在存储器、传感器等领域，铁电材料的应用前景非常广阔，市场需求不断增加。
二、应用领域扩大随着研究和发展的不断深入，铁电材料的应用领域逐渐扩大。
目前，铁电材料在电源管理、显示器件、光电器件、高频和射频技术、微机电系统等领域中已经得到广泛应用。
另外，同样具有铁电效应的氧化锆、钛酸钡等化合物也逐渐成为新型的铁电材料。
三、国内市场不断发展近年来，国内的电子信息领域发展迅速，电子电器、通讯设备、计算机等高新技术产品已经成为人们生活不可或缺的一部分。
因此，铁电材料作为电子材料的重要分支，在国内市场也得到了广泛应用和发展。
尤其是在电容器、存储芯片、传感器等领域，铁电材料的研究和应用也得到了广泛关注，市场发展前景非常广阔。
四、国际市场竞争加剧虽然国内市场发展迅速，但是国际市场竞争也越来越激烈。
欧美和日本等发达国家在铁电材料研究方面的优势依然很强，其技术和产业链比国内成熟很多。
而且在高端市场中，国际品牌在知名度和市场份额方面占据优势。
因此，国内企业需要加强研发实力和市场营销，提高产品品质和服务水平，才能在国际市场上占得一席之地。
总之，铁电材料市场在国内外都具有很大的市场潜力和发展空间。
随着技术的进步和需求的增长，铁电材料研究和应用的前景非常明朗。
因此，国内企业应该加强技术创新和市场拓展，争取更大的市场份额和竞争优势。
溶胶-凝胶法制备铁电薄膜及发展趋势
６结 束 语
有关铁 电薄膜 及其存储 器的研 究取得 了很大 的进展 ． 在 现 有 工 作 的基 础 上 ，今 后 应从 以下 几 个 方 面来 开 展 更 深 入 的工 作 。 （ ）研 究 铁 电薄 膜 的尺 寸效 应 、印 记 失 效 、保 持 性 能 １ 损 失 以及 频 率 依 赖 关 系 ｆ 散 关 系） 即色 。 （ ）开 展 铁 电 薄 膜 在 高 频 领 域 及 微 波 器 件 的 应 用 研 ２ 究 ．拓 展 铁 电 薄膜 的应 用 领 域 。 （ ） 开 展 无 铅 铁 电 薄 膜 及 器 件 的 力 学 性 能 研 究 工 ３
制 、退 火 工 艺 对 薄 膜 结 晶特 性 的 影 响 。下 面仅 重 点 介 绍 基 片 材 料 的选 取 及 清 洗 。
制 备 钙 钛 矿 结 构 的 铁 电 薄 膜 的 基 片 材 料 主 要 有 ：Ｓ ｉ
（ ０ ） Ｐ 、 ＳＴ０ （ ０ １ ０ 、 ｔ ｒ ｉ ３ １０或 １ １ 、Ｍｇ （ ０ ） ａ ｉ ３ ｌ） Ｏ １０ 、Ｌ Ｎ Ｏ 、 ＺＯ 、 Ｍ Ａ ２４ Ｙ Ｂ Ｃ Ｏ Ｌ ＡＯ 、 （ ａ Ｓ ） Ｃ ｏ ￣ ｒ ｒ ２ ｇ １ 、 ａ ｕ ４ ａ ｌ３ ０ Ｌ ， ｒ Ｏ Ｓ．
［０ １ ］郭 冬 云 ， 毛 薇 ，秦 岩 ，等 ． ｏ — ｅ 法 制 备 Ｐ （ Ｔ ｉ４ Ｓ ｌ ｇ１ ｂ ｚ ｏ７ ）
ｏ， 电薄膜 Ｕ 材料导报 ，２ １ ，２ （１ ：１— ９ ８ 铁 ］． ０ ０ ４ １ ） ６ １ ，２
［ １ 侯 芳 ，臧 涛 成 ，李 建 康 ． 胶 一凝 胶 法 制 备 （ ，Ｂ ） Ｔ。 １］ 溶 Ｎｄ ｉ ｉ
（ ） 薄膜 易 出现 龟 裂 现 象 ； １ （ ） 工 艺参 数 难 以控 制 ； ２
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论文摘要Taran V. Harman的理学硕士论文，专业电气与计算机工程，发表于2003年10月10日。
题目：铁电薄膜的进展摘要批准人：John F. Wager开始于这篇论文的研究项目的长期目标是研究无铅全透明铁电设备，比如铁电电容或铁电栅场效应晶体管。
铁电材料在施加外电场时表现出自发极化，且随电场连续变化，并能被其反转。
铁电薄膜可用在非易失性存储设备，比如电容，栅介质或场效应晶体管中。
铁电设备通过铁电锆钛酸铅（PZT）的沉积来制造，主要方法有射频溅射，旋涂式的化学溶液沉积（CSD）。
铁电PZT电容铁电电容的特点是：测电容和电导时为频率的函数，测极化强度时是外加电场的函数。
带Au或Ni不透明顶部电极的铁电PZT电容的介电常数在300到600范围内，与典型的铁电薄膜类似。
然而，制造透明顶部接触的电容的所有尝试，包括采用各种类型的透明导体和绝缘缓冲层，最终都在铁电层未完全极化前引发了电注入和电击穿。
版权归Taran V. Harman2003年10月10日首先我要谢谢我的丈夫Doug在整个文章撰写过程中的耐心，还有整个家庭：Iris, Toy, and Andre Villoch, and John and Linda Harman，他们一直支持我。
我要感谢我的导师John F. Wager教授，他为研究提供经费支持，并建议将铁电体作为论文项目。
我在文章撰写过程中与他进行过多次很有益的讨论。
我要感谢Luke Norris为项目作出的贡献，他是自旋解决方案中的助手兼教育家，并且如朋友般伴随每个项目。
我要感谢David Hong，他为项目制备了铪HfO2，并在计算机相关问题上帮助很多。
我要感谢Wager博士研究组的所有成员，他们都与我积极讨论。
尤其要感谢Rick Presley 协助生产，感谢Melinda Valencia推荐了个好兽医，感谢Nicci Dehuff让我睡在她的沙发上，感谢Mandy Fluaitt,Kathryn Gardiner, and Jana Stockum的友情。
我还要谢谢Chris Tasker，他维持实验室运转。
还有Manfred Dittrich为实验设备制造专门的机械部件。
此项工作受美国国家科学基金No: DMR-0071727和美国陆军研究室合约No: MURI E-18-667-G3资助。
页码1.简介2. 文献综述2.1 铁电现象2.1.1 铁电相变2.1.2 电畴和铁电体极化2.1.3 钙钛矿晶体2.2 锆钛酸铅2.2.1 锆酸铅和钛酸铅2.2.2 锆钛酸铅的材料处理问题2.2.3 其他钙钛矿铁电体2.3 铁电电容型存储设备2.3.1 铁电电容器2.3.2 随机存取型铁电存储器2.4 铁电晶体管型存储设备2.5 结论3. 实验方法3.1 材料沉积3.1.1 射频溅射3.1.2 化学溶液沉积3.1.3 煅烧3.1.4 脱水3.2 器件特性3.2.1 界电性质测试3.2.2 极化性质测试3.3 结论4. 铁电电容器4.1 射频溅射法制铁电电容器4.1.1 电容制造4.1.2 介电性质4.1.3 极化性质4.1.4 结论4.2 化学溶液沉积法制铁电电容器4.2.1 溶液制备4.2.2 电容制造4.2.3 介电性质4.2.4 极化性质4.2.5结论4.3 镍和氧化镍电容器4.3.1 电容制造4.3.2 介电性质4.3.3 极化性质4.3.4 结论4.4 透明铁电电容器4.4.1 薄膜制造4.4.2 氧化铟锡顶接触4.4.3 氧化铟镓顶接触4.4.4 氟化钙绝缘缓冲层4.4.5 铪绝缘缓冲层4.5 结论5.结论和对今后工作的建议5.1 结论5.2 对未来工作的建议5.2.1 锆钛酸铅薄膜质量的提高5.2.2 透明铁电电容器5.2.3 透明铁电存储器5.2.4 其他铁电材料5.2.5 结论参考书目1 简介铁电现象第一次被发现是在1920年，当时瓦拉赛尔发现外场可以使罗息盐的极化方向反转。
这个现象被称为赛格尼特电效应，为纪念第一个发现罗息盐的人。
然而这一现象并未被广泛的研究，直到表现出同一行为的更简单的磷酸盐和砷酸盐理论在1935年到1938年被发展。
铁电现象被广泛认识是在40年代初，那时人们将铁磁性与铁电性进行了简单对比。
铁磁体中的原子有固定的磁偶极矩，不像顺磁材料，这些磁矩自发排列起来。
自发排列的原因是固体中电子的量子力学效应。
铁磁体的居里温度指向顺磁体转变（不再是铁磁体）的温度，同理对铁电体，指材料不再是铁电体的温度。
磁滞回线的产生与磁畴有关。
磁畴中所有的偶极矩统一排列，相邻磁畴中极矩方向不同。
若材料未被磁化，磁畴产生的总磁场为零，当添加磁场时，磁畴都朝这一方向平行排列，当全部样品成为一个大磁畴时，磁化饱和。
当磁场撤离时，磁畴不会回到初始排列，故留下一个剩余极化强度。
在相反反向添加一个磁场可以使磁化反转。
对于一块未极化铁电晶体，电畴随机排列，净极化强度为零。
当外加一个电场时，电畴同时向电场方向转动，当电场足够强时，全部电畴沿电场方向排列一致，这时晶体变成一个大电畴，处于极化饱和状态。
当扭转电场时，极化反转但不回零，晶体获得一个剩余极化强度P R，当电场被扭转到矫顽场Ec时，剩余极化强度被去除。
铁电相是一个相当严格的状态，大多数材料都是顺电状态，顺电相指即使没有固有电偶极子，电场也可诱发极化。
而铁电体是有极性的，他们因为晶胞的原子排列而拥有一个固有电偶极矩。
晶体有32个群，其中，21种是非中心对称的。
在他们之中，20中是压电体，即压力诱发极化。
而在这20种之中只有10种在无压力下是有极性的，即热释电体，温度变化导致热膨胀，热膨胀导致极化强度变化。
最后，在这当中，当极化强度还可以被电场重新定向时，晶体才是铁电体。
铁电体曾统治声纳探测器，留声机皮卡和其他压电应用很多年，直到被石英代替。
因为它的热释电效应，它可被用在红外探测和成像中。
铁电体的非线性光电特性使它能被用在激光器中。
这些应用都没用到材料的铁电性质，即自发极化可被反转以使材料被应用于存储设备。
这篇论文的核心是讨论铁电薄膜器件的发展，特别是射频溅射法和旋涂化学溶液法沉积PZT，还有将薄膜集成到铁电设备使其被用在存储设备中。
另外探索了透明的铁电薄膜和透明的铁电晶体管。
论文的剩余部分组织如下：第二章描述了铁电材料和设备，包括铁电行为在纯材料中的表现和在铁电电容和晶体管中的表现。
不同铁电材料的性质和处理问题被论及，尤其讨论了PZT，在本文中被当做研究范例。
第三章解释了研究中的实验技术和薄膜加工工艺。
第四章展示了射频溅射法和旋涂法制造PZT电容的过程以及随后的电气检测结果。
第五章是一个由本文实验得出的简要结论和对未来铁电材料及器件的工作建议。
本章的目的是提供一个铁电材料和器件及它们应用应用现状的概述。
这一章包含了铁电现象的解释。
讨论了铁电材料物理和钙钛矿晶体这样的特例。
给出了铁电锆钛酸铅的一般性质。
讨论了材料和器件的处理问题，特别是铁电电容和铁电储存设备。
2.1 铁电现象这一节的目的是讨论铁电现象。
包括晶体向铁电相的转变，磁畴的结构和它们在铁电体极化时的角色，最后，讨论了特殊的铁电体钙钛矿。
2.1.1铁电相转变铁电相变是一种结构变化，它反映出晶体保持自发极化的能力，并由晶体惯用元胞中的离子相对位移引起。
铁电相变发生在温度ＴＣ，这与铁磁体的居里温度相似。
在具体点以上，晶体通常是中心对称的顺电相，居里点以下就不是顺电系相了，而表现出铁电行为。
在铁电相，晶体中至少有一组离子处在双势阱中，两个位置能量相等。
在ＴＣ以上，粒子在双势阱中有足够的动能前后振动并越过分隔势阱的势垒，所以原子时间上的平均位置在势阱的中间。
图2.1的原子位置函数表示出了系统内能。
如果势阱形状在居里点以上不变，但粒子动能变大，那相变就是有序-无序相变。
如果如果两个势阱的最小值移动到一起使变成一个势阱，那么相变就是位移型的。
这些都是相变现象的极端情形，大多数铁电相变是有序-无序型和位移型的结合。
铁电相变可用朗道理论在数学上给出一些成功解释，这被叫做德文希尔理论，这么称呼是为纪念德文希尔，他为铁电现象专门发展了这一理论。
铁电体相变通常是二级相变，即晶格变形随温度变化连续发生。
当转变不是连续的（一级），情况通常接近于二级相变，于是仍可用朗道-德文希尔理论描述。
铁电相变的详尽描述在文献4中可以找到。
在朗道-德文希尔理论中，亥姆霍兹自由能用参数ŋ的幂级数表示，对于一个铁电晶体，参数ŋ代表极化率，且0≦ŋ≦1，这里D是一个极小常量，A的形式为A0（T—T c）,T C是居里点，且不一定与转变温度相等。
如果转变是一级的，就有相对于温度的滞后。
这种情形下A是平均电场理论的结果，通常是用来描述铁磁性的，但对铁电性也适用。
B和C是温度的弱变函数，在简化讨论中被认为与温度无关。
所以相变是一级还是二级取决于B的符号，C被认为总为负。
在热平衡状态，任何系统的自由能都是最小的，如果B是正的，最后一项就可以忽略不计，则这个表示了在二级相变即连续相变中，参数变化对温度函数的影响。
如果B为负，这个转变就是一级不连续的。
2.1.2 电畴和铁电极化铁电行为是由在铁电相时至少有一组离子拥有双势阱引起的，如图2.1所示。
在一个局部区域内，所有离子均位于势阱的同一侧，这个局部区域叫作电畴，与铁磁体中的磁畴类似。
如果铁电相变在一个理想晶体中随着温度的一个极小下降而发生（保证整个晶体的热力学平衡）晶体被单畴化。
晶体中所有离子热力学耦合并处于双势阱的同一侧，位于任一侧的几率相等。
在真实的情况中，晶体中足够远的不同区域独立地形成电畴，而且反向不同。
在公式公式涉及电位移矢量，电场强度和极化强度，其中既包括外场引起极化，还包括固有极化。
自由电荷满足泊松方程，，所以在一个理想的铁电晶体中，，这和普通电介质一样。
对于一个真实的晶体，在晶体表面为0，和大块晶体在缺陷处测得的值不同。
因为这些原因，成为阻止电介质极化的电场，这个退极化电场可以被自由电荷的移动而抵消。
处于平衡态的完全补偿的晶体去极化的能量为0。
新鲜晶体中，在自由电荷抵消发生前，产生的电畴抵消了去极化能量。
先一块新鲜晶体中，净极化强度为0，这是因为诸多电畴的随机极化。
在一个不导电的有限晶体中，由于表面效应，一个复杂的分支的电畴系统预计将消除电场。
在真实的晶体中，即使一个弱导电体都可以抵消表面场并允许形成一个简单的柱状的电畴结构。
表4描绘了一维下任意排列的柱状电畴，它将导致晶体的净极化强度为0。
和铁磁体中一样，铁电体的极化意味着在外加电场作用下，材料中的所有晶胞沿同一方向排列，这个过程中，与要求方向相同的电畴变大，其他方向电畴变小，直到整个晶体变为一个电畴且指向外场方向。
铁电体中的畴壁只有几个晶胞厚度，畴壁中间极化强度为0.电畴宽度依赖于晶体厚度。