Name: a fabrication and measurement method for a flexible ferroelectric element based on van der waals heteroepitaxy
Uploaded: 2018-04-08T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Fabrication and Measurement Method for a Flexible Ferroelectric Element Based on Van Der Waals Heteroepitaxy at JoVE.com

이 작품은 자연 과학 재단의 중국 국가 (부여 No. 11402221와 11502224), 국가 열쇠 실험실의 강렬한 펄스 방사선 시뮬레이션 효과 (SKLIPR1513)와 호남 지방 키 연구 및 개발 계획 (제에 의해 지원 되었다 2016 주 2014)입니다.

1. 유연한 압 박막 제조
<ol><li>운 모 시트에서 1 cm × 1 cm 운 모 기판이 위로 잘라.</li>
	<li>양면 테이프를 사용 하 여 책상에이 1 cm × 1 cm 운 모 기질을 수정 합니다.</li>
	<li>껍질-운 모 레이어-의해-계층에서 원하는 두께 (50 µ m)까지 마이크로미터로 측정을 핀셋을 사용 합니다.</li>
	<li>붙여넣기를이 갓 5 ' 기판 홀더 실버 페인트의 얇은 레이어를 사용 하 여에 운 모 기판 죽 습 고 기판에 운을 단단히 ...

<ol>
	<li>Kim, W. Y., Lee, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stable+ferroelectric+poly+(vinylidene+fluoride-trifluoroethylene)+film+for+flexible+nonvolatile+memory+application.">Stable ferroelectric poly (vinylidene fluoride-trifluoroethylene) film for flexible nonvolatile memory application.</a> IEEE Electron Device Letters. 33 (2), 260-262 (2012).</li><li>Mao, D., Quevedo-Lopez, M. A., Stiegler, H., Gnade, B. E., Alshareef, H. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+poly(vinylidene+fluoride-trifluoroethylene)+films+as+non-volatile+memory+for+flexible+electronics.">Optimization of poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) films as non-volatile memory for flexible electronics.</a> Organic Electronics. 11 (5), 925-932 (2010).</li><li>Lee, G. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+flexible+non-volatile+memory+devices+using+oxide+semiconductors+and+ferroelectric+polymer+poly(vinylidene+fluoride-trifluoroethylene).">The flexible non-volatile memory devices using oxide semiconductors and ferroelectric polymer poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene).</a> Applied Physics Letters. 99 (1), 012901-012903 (2011).</li><li>Kim, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-volatile+organic+memory+with+sub-millimeter+bending+radius.">Non-volatile organic memory with sub-millimeter bending radius.</a> Nature Communications. 5, 3583-3594 (2014).</li><li>Liu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+Flexible,+All-Reduced+graphene+oxide+non-volatile+memory+devices.">Fabrication of Flexible, All-Reduced graphene oxide non-volatile memory devices.</a> Advanced Materials. 25 (2), 233-238 (2013).</li><li>Ji, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stable+switching+characteristics+of+organic+nonvolatile+memory+on+a+bent+flexible+substrate.">Stable switching characteristics of organic nonvolatile memory on a bent flexible substrate.</a> Advanced Materials. 22 (28), 3071-3075 (2010).</li><li>Ghoneim, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thin+PZT-based+ferroelectric+capacitors+on+flexible+silicon+for+nonvolatile+memory+applications.">Thin PZT-based ferroelectric capacitors on flexible silicon for nonvolatile memory applications.</a> Advanced Electronic Materials. 1 (6), 1500045-1500054 (2015).</li><li>Ghoneim, M. T., Hussain, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+harsh+environment+operation+of+flexible+ferroelectric+memory+integrated+with+PZT+and+silicon+fabric.">Study of harsh environment operation of flexible ferroelectric memory integrated with PZT and silicon fabric.</a> Applied. Physics. Letters. 107 (5), 052904-052908 (2015).</li><li>Zuo, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+ferroelectric+properties+of+freestanding+Pb(Zr,Ti)O3+thin+membranes.">Preparation and ferroelectric properties of freestanding Pb(Zr,Ti)O3 thin membranes.</a> Journal of Physics D: Applied Physics. 45 (18), 185302-185306 (2012).</li><li>Kingon, A. I., Srinivasan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lead+zirconate+titanate+thin+films+directly+on+copper+electrodes+for+ferroelectric,+dielectric+and+piezoelectric+applications.">Lead zirconate titanate thin films directly on copper electrodes for ferroelectric, dielectric and piezoelectric applications.</a> Nature Materials. 4 (3), 233-237 (2005).</li><li>Shelton, C. T., Gibbons, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epitaxial+Pb(Zr,Ti)O3+thin+films+on+flexible+substrates.">Epitaxial Pb(Zr,Ti)O3 thin films on flexible substrates.</a> Journal of the American Ceramic Society. 94 (10), 3223-3226 (2011).</li><li>Rho, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PbZrxTi1&#8722;xO3+Ferroelectric+thin-film+capacitors+for+flexible+nonvolatile+memory+applications.">PbZrxTi1&#8722;xO3 Ferroelectric thin-film capacitors for flexible nonvolatile memory applications.</a> IEEE Electron Device Letters. 31 (9), 1017-1019 (2010).</li><li>Bretos, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activated+Solutions+Enabling+Low-Temperature+processing+of+functional+ferroelectric+oxides+for+flexible+electronics.">Activated Solutions Enabling Low-Temperature processing of functional ferroelectric oxides for flexible electronics.</a> Advanced Materials. 26 (9), 1405-1409 (2014).</li><li>Tsagarakis, E. D., Lew, C., Thompson, M. O., Giannelis, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanocrystalline+barium+titanate+films+on+flexible+plastic+substrates+via+pulsed+laser+annealing.">Nanocrystalline barium titanate films on flexible plastic substrates via pulsed laser annealing.</a> Applied Physics Letters. 89 (20), 202910-202912 (2006).</li><li>Bakaul, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+speed+epitaxial+perovskite+memory+on+flexible+substrates.">High speed epitaxial perovskite memory on flexible substrates.</a> Advanced Materials. 29 (11), 1605699-1605703 (2017).</li><li>Li, C. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Van+der+Waal+epitaxy+of+flexible+and+transparent+VO2+film+on+muscovite.">Van der Waal epitaxy of flexible and transparent VO2 film on muscovite.</a> Chemistry of Materials. 28 (11), 3914-3919 (2016).</li><li>Ma, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Van+der+Waals+epitaxy+of+functional+MoO2+film+on+mica+for+flexible+electronics.">Van der Waals epitaxy of functional MoO2 film on mica for flexible electronics.</a> Applied Physics Letters. 108 (25), 253104-253108 (2016).</li><li>Bitla, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxide+heteroepitaxy+for+flexible+optoelectronics.">Oxide heteroepitaxy for flexible optoelectronics.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 8 (47), 32401-32407 (2016).</li><li>Wu, P. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heteroepitaxy+of+Fe3O4/muscovite:+A+new+perspective+for+flexible+spintronics.">Heteroepitaxy of Fe3O4/muscovite: A new perspective for flexible spintronics.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 8 (49), 33794-33801 (2016).</li><li>Jiang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+ferroelectric+element+based+on+van+der+Waals+heteroepitaxy.">Flexible ferroelectric element based on van der Waals heteroepitaxy.</a> Science Advances. 3 (6), e1700121-e1700128 (2017).</li><li>Amrillah, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+multiferroic+bulk+heterojunction+with+giant+magnetoelectric+coupling+via+van+der+waals+epitaxy.">Flexible multiferroic bulk heterojunction with giant magnetoelectric coupling via van der waals epitaxy.</a> ACS Nano. 11 (6), 6122-6130 (2017).</li><li>Bitla, Y., Chu, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MICAtronics:+A+new+platform+for+&#64258;exible+X-tronics.">MICAtronics: A new platform for &#64258;exible X-tronics.</a> Flat Chem. 3, 26-42 (2017).</li><li>Chu, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Van+der+Waals+oxide+heteroepitaxy.">Van der Waals oxide heteroepitaxy.</a> Quantum Materials. 2 (1), 67-71 (2017).</li></ol>

Ferroelectric 요소 제작에서 핵심적인 단계는 깨끗 하 고 도/평면 기판 표면에의 사용에 있다. 보이는 쪼개기 고통에서 서피스를 방지에 관심을 지불, 레이어, 균열, 포함, 등 압 층의 증 착 후 분할 하는 데 필요한 갓 쪼개진된 운 모 표면 원자적 부드러운 하지만, 샘플에서 냉각 했다는 높은 산소 압력을 줄이기 위해 산소 공석 (200-500 Torr). 최고의 백 금 전극 현장 전 많은 Pt/압/SRO 커패시?...

유연한 비휘발성 메모리 요소 (NVME)의 성공적인 제작 유연한 전자의 모든 잠재력을 악용에 중요 한 역할을 한다. NVME 가벼운 무게, 낮은 비용, 낮은 전력 소비, 빠른 속도 높은 저장 밀도 기능 외에 데이터 저장, 정보 처리 및 통신 기능을 한다. 페로 Pb (Zr, Ti) O3 (압)의 큰 분극, 빠른 분극 스위칭, 높은 퀴리 온도, 낮은 강제 필드와 높은 압 전 계수를 고려 하 고 이러한 응용 프로그램에 대 한 인기 있는 시스템 역할을 합니다. Ferroelectric 비휘발성 기억에 외부 전압 펄스 두 나머지 분극 '0'과 '1'로 표현 하는 2 개의 안정 방향 사이 전환할 수 있습니다. 그것은 비-휘발성, 그리고 나노초 내에서 읽기/쓰기 프로세스를 완료할 수 있습니다. NVME 유기1,2,,34,,56 및 무기7,,89,10에 따라 ,11,12,13,,1415 ferroelectric 자료 유연한 기판에 시도. 그러나, 이러한 통합의 높은 온도 성장 또한 저하 장치 성능, 현재 누설 및 그들의 거친 표면 때문에 전기 단락 뿐만 아니라 기판의 무 능력에 의해 제한 됩니다. 유망한 결과도 불구 하 고 기판8 의 숱이 같은 전략을 대체 및15 유연 기판 코피 레이어 전송 고통을 정교한 다중 단계 프로세스에 비추어 제한 된 생존에 전송, 및 제한 된 적용의 예측입니다.
앞서 언급 한 이유로 탐험 더 유연한 전자 사전 소프트 기판의 제한 열 및 운영 안정성을 극복할 수 있는 적절 한 기판에 중대 하다. 자연 모스크바 운 모 (칼2(AlSi3O10) (OH)2) 개별적으로 매끄러운 표면, 높은 열 안정성, 화학 inertness, 높은 투명성, 기계적 유연성, 같은 독특한 기능으로 기판 및 현재 제조 방법 호환성 효과적으로 이러한 문제를 해결 하려면 사용할 수 있습니다. 더 많은 그래서, 단사 운 모 2 차원 계층된 구조 격자와 일치 하는 조건, 그로 인하여 크게 억제 효과 클램핑 기판 열 완화 판 데르 발스 피를 지원 합니다. 이러한 장점 기능 산화물16,17,18,19,20,,2122의 직접 성장에 이용 되는 23 모스크바에 최근에, 유연한 장치 응용 프로그램의 관점에서.
여기, 우리가 직접 코피 아직 유연한 리드 지르코늄 타이타늄 (압) 박막 모스크바 운 모에 성장 하는 프로토콜을 설명 합니다. 이 운 모, 반 데르 발스 heteroepitaxy 결과의 다양 한 속성에 펄스 레이저 증 착 과정을 통해 이루어집니다. 이러한 조작된 구조 엄밀한 단일 결정 기판에 코피 압의 모든 우수한 속성을 유지 하 고 우수한 열 및 기계적 안정성을 전시. 이 간단 하 고 신뢰할 수 있는 방법은 다단계 전송 및 전략 숱이 기판 기술의 이점을 제공 하 고 많이 기다려온 유연 하면서도 단일 결정 비 휘발성 메모리 요소에 대 한 필수의 개발을 용이 하 게 다음-세대 고성능 스마트 장치입니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1114">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Equipment</td>
			<td style="width:387px;"></td>
			<td style="width:344px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">hot plate</td>
			<td style="width:387px;">Polish</td>
			<td style="width:344px;">P-20</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">PLD system</td>
			<td>PVD products</td>
			<td>PLD 5000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Ferroelectric test system&#160;</td>
			<td>Radiant Technologies Precisions workstations&#160;</td>
			<td>RT66A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Semiconductor device analyzer&#160;</td>
			<td>Agilent&#160;</td>
			<td>B1500A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Bending molds</td>
			<td>home-made</td>
			<td></td>
			<td>Machined teflon material</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Bending stage</td>
			<td>home-built</td>
			<td></td>
			<td>Labview interfaced setup which provides a prescise displacemnt as small as 1 micrometer</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Sputtering system</td>
			<td>Beijing&#160;Elaborate</td>
			<td>ETD-3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Materials</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">mica(001) sheets</td>
			<td>Nilaco corporation&#160;</td>
			<td>990066</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">conductive silver paint</td>
			<td>Ted Pella, INC</td>
			<td>No.16033</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">CoFe2O4 target</td>
			<td>Kurt J.Lesker</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">SrRuO3 target</td>
			<td>Kurt J.Lesker</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">PbZr0.2Ti0.8O3 target</td>
			<td>Kurt J.Lesker</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Pt target</td>
			<td>Hefei Ke jing</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a fabrication and measurement method for a flexible ferroelectric element based on van der waals heteroepitaxy

그들은 휴대용 스마트 전자 장치에 대 한 적용 가능한 미래에, 고밀도 데이터 스토리지 및 낮은 전력 소모 기능 유연한 비휘발성 기억 많은 관심을 받았습니다. 그러나, 유연한 기판에 고품질 산화물 기반의 비휘발성 메모리 소재 특성 및 피할 수 없는 고온 제조 공정에 의해 종종 제한 됩니다. 이 논문에서는, 프로토콜은 직접 코피 아직 유연한 리드 지르코늄 타이타늄 메모리 요소 모스크바 운 모에 성장 것을 제안 하 고 있다. 다양 한 증 착 기술 및 측정 방법 스마트 장치의 다음 세대에 필요한 유연한 아직 단일 결정 비 휘발성 메모리 요소의 제조 가능

1 단계에에서 설명 된 대로 코피 압/SRO/CFO/운 모 박막 펄스 레이저 증 착 기법으로 예금 되었다. 그림 1 에서는 성장 계획 그리고 그림 2 는 압에 따라 실제 유연한 NVM 요소를 보여 줍니다.

기계적 안정성은 유연한 장치 응용 프로그램의 중요 한 측면 이다. 기계적인 flexing에 대 ?...

Watch this Scientific Journal Video about A Fabrication and Measurement Method for a Flexible Ferroelectric Element Based on Van Der Waals Heteroepitaxy at JoVE.com

A Fabrication and Measurement Method for a Flexible Ferroelectric Element Based on Van Der Waals Heteroepitaxy

이 논문에서 우리 직접 아직 코피는 성장 하는 프로토콜 유연한 리드 지르코늄 타이타늄 메모리 요소에 현재 모스크바 운 모.

제조 및 반 데르 발스 Heteroepitaxy에 따라 유연한 Ferroelectric 요소에 대 한 측정 방법

Flexible non-volatile memories have received much attention as they are applicable for portable smart electronic device in the future, relying on ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Fabrication of High Contrast Gratings for the Spectrum Splitting Dispersive Element in a Concentrated Photovoltaic System

집중 태양 광 발전 시스템의 스펙트럼 분할 흩어 요소에 대한 고 대비 격자의 제작

High contrast gratings are designed and fabricated and its application is proposed in a parallel spectrum splitting dispersive element that can improve ...

연구

공학

Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators

실리콘 엘라스토머 계 유전 액츄에이터 제조 공정

This contribution demonstrates the fabrication process of dielectric elastomer transducers (DETs). DETs are stretchable capacitors consisting of an ...

Advanced Experimental Methods for Low-temperature Magnetotransport Measurement of Novel Materials

소설 재료의 저온 Magnetotransport 측정을위한 고급 실험 방법

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film ...

A Fabrication Method for Highly Stretchable Conductors with Silver Nanowires

Stretchable electronics are identified as a key technology for electronic applications in the next generation. One of the challenges in fabrication of ...

Standardized Method for Measuring Collection Efficiency from Wipe-sampling of Trace Explosives

추적 폭발물 닦아 샘플링에서 수집 효율을 측정하는 표준화 된 방법

One of the limiting steps to detecting traces of explosives at screening venues is effective collection of the sample. Wipe-sampling is the most common ...

Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

측면 NIPIN 포토 트랜지스터에 따라 유연한 이미지 센서의 제조

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, ...

Cutting Procedures, Tensile Testing, and Ageing of Flexible Unidirectional Composite Laminates

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, ...

Fabricating van der Waals Heterostructures with Precise Rotational Alignment

In this work we describe a technique for creating new crystals (van der Waals heterostructures) by stacking distinct ultrathin layered 2D materials. We ...

Method Development for Contactless Resonant Cavity Dielectric Spectroscopic Studies of Cellulosic Paper

비접촉식 공진성 유전체 분광연구용 셀룰로오스 종이 공진법 개발

The current analytical techniques for characterizing printing and graphic arts substrates are largely ex situ and destructive. This limits the amount of ...

Graphene-Assisted Quasi-van der Waals Epitaxy of AlN Film on Nano-Patterned Sapphire Substrate for Ultraviolet Light Emitting Diodes

자외선 발광 다이오드용 나노 패턴 사파이어 기판에 대한 알N 필름의 그래핀 지원 준 반 데르 발스 에피택시

This protocol demonstrates a method for graphene-assisted quick growth and coalescence of AlN on nano-pattened sapphire substrate (NPSS). Graphene layers ...