Charakterisierung der Kapazitat bis zur Resonanzfrequenzverschiebung und chaotisches Verhalten des Dunnschichtenkondensators PZT(30/70)

Diplomarbeit aus dem Jahr 2009 im Fachbereich Physik - Experimentalphysik, Note: 1,2, Martin-Luther-Universitt Halle-Wittenberg (Physik), Veranstaltung: 2004-2009, Sprache: Deutsch, Abstract: Kapitel 1

Einleitung

Der moderne Lebensbedarf der Menschen erfordert viele interessante Beitrge zur Forschung und Entwicklung von elektrokeramischen Werkstoffen. Neben elektrischen Eigenschaften besitzen einige Materialien auch noch besondere Eigenschaften wie Piezoelektrizitt oder Ferroelektrizitt. Mit neuen und modernen Technologien knnen die neuartigen Bauelemente im mikroelektronischen bis nanoelektrischen Bereich gebaut werden.

Die ferroischen Materialien besitzen hohe bis sehr hohe relative Dielektrizittskonstanten (r) im Bereich zwischen 100 und 100.000, weshalb sie als Material fr Keramikkondensatoren mit hoher Volumenkapazitt verwendet werden. Normalerweise ersetzen sie zunehmend die Keramikkondensatoren mit einem Widerstand (R) und einem Spule (L). Dabei haben sie allerdings Nachteile, z.B. die starke Temperaturabhngigkeit und die hohen dielektrischen Verlustfaktoren. Mit hohen Dielektrizittskonstanten werden sie auch in der Halbleitertechnologie interessant, wo fr kleinere Speicherschaltkreise (RAM) hohe Kapazitten auf engstem Raum bentigt werden. Der Hauptvorteil bei der Verwendung von sogenannten FeRAM (ferroelektrischen RAM) ist, dass diese ihren Ladungszustand im Vergleich zu derzeit (2008) hauptschlich eingesetzten DRAMs quasi nicht verlieren.

Der Aufbau einer DRAM-Zelle besteht aus einem Kondensator und einem Transistor. Die In-formation wird als elektrische Ladung im Kondensator gespeichert. Jede Speicherzelle speichert ein Bit.

Ein Bit von diesem herkmmlichen FeRAM besteht aus einem Kondensator und aus einem Transistor, welches einen ferroelektrischen Film anstelle eines isolierenden Films des Gatters des einzelnen Feldeffekttransistors benutzt. Der Bereich, der fr eine Einzelzelle erforderlich ist, ist lediglich der Raum, der durch de