上个世纪五十年代，首次提出了铁电存储器的思想，铁电存储器具有非常大的应用潜力。由于铁电薄膜具有剩余极化强度大、开关速度快、漏电流小等优良特性，一直被认为是制作铁电存储器的最佳材料之一。但是这种材料具有明显的疲劳特性，即随着极化反转次数的增加，材料的有效极化不断降低，使得它的开关电流与非开关电流之差变的越来越小，这样铁电存储单元的信号“0”和“1”的输出差别也越来越不明显，最终“0”和“1”难以区分，导致读写失败、信息丢失，即铁电材料出现了疲劳。疲劳问题严重限制了铁电薄膜使用的实用化进程，所以研究铁电薄膜疲劳的起源，并且寻求消除疲劳的措施，在理论和实际应用方面都具有重要的意义。 由于蒙特卡罗方法能够模拟复杂的物理过程，本工作采用DLA模型结合Ising模型，利用蒙特卡罗方法模拟铁电疲劳过程。通过模拟在不同缺陷浓度、不同温度、不同电场强度和频率情况下的电畴形成过程、电滞回线和开关电流曲线，发现缺陷、温度和电场，对薄膜内偶极子的极化反转有影响。 研究发现偶极矩在有缺陷的地方容易反转，因此在有缺陷的地方电畴容易成核，缺陷对偶极子的反转有利；但是在电场多次循环作用下，缺陷会在薄膜电极界面处聚集，从而显著降低了剩余极化强度，使得铁电薄膜的开关电流减小，所以缺陷的存在是引起铁电疲劳的一个原因。 另外发现在外界温度变化时，铁电薄膜的电畴形成合并过程也相应的变化。温度提高可以使铁电薄膜的电畴变的不稳定，180°畴会增多。当温度过高时，薄膜中的偶极矩趋于无序排列。所以，温度的升高会使薄膜的剩余极化大幅度降低，而且温度的升高能使薄膜开关过程中漏电流增大，当温度高到一定程度，铁电薄膜电滞回线消失，证明过高的测试温度也是使薄膜疲劳的一个原因。 研究还发现电场强度增强对铁电薄膜中与电场同向的电畴成核是很有利的，提高外电场的电场强度，可以缩短薄膜开关时间，增强开关电流。特别是采用方波脉冲电场作用下，薄膜内部成核的畴增多，而且成核的畴纵向生长和横向扩张都很迅速，在这种方波脉冲作用下，薄膜开关电流变大，开关时间缩短。所以适