通过锁相热成像技术对独立氧化物膜中局部结构缺陷进行高通量表征

《Science Bulletin》：High-throughput characterization of local structural imperfections in freestanding oxide membranes by lock-in thermography

　　

王敖|张金峰|严金祥|徐芳|王青|黄月明|范明辉|吕启明|梁正国|戴坤杰|侯大志|吴文斌|王凌飞

摘要

独立氧化物膜在实现低维功能和创新器件应用方面具有巨大潜力。然而，随机分布的裂纹和皱纹会严重降低局部性能和器件性能。在这里，我们开发了一种基于锁相热成像（LIT）的方法，用于高效且半定量地检测独立氧化物膜中的局部结构缺陷。通过向导电氧化物膜（例如SrRuO₃和La_2/3Sr_1/3MnO₃）施加周期性方波电流，LIT能够可视化亚微米级别的裂纹和皱纹的热特征。通过对LIT振幅和相位信号的联合分析，可以获得这些结构缺陷的详细信息，包括其类型、横向尺寸、高度调制和方向。通过引入超薄导电覆盖层，我们进一步探索了将LIT技术扩展到绝缘氧化物膜的可能性。我们的研究结果证明了LIT是一种适用于独立氧化物膜大面积结构缺陷检测的高通量方法，有助于开发可靠、均匀且灵活的氧化物电子器件阵列。