鋯鈦酸鉛鑭鐵電薄膜的制備及微細加工.pdf

1、鋯鈦酸鉛鑭（PLZT）具有良好的鐵電介電和光學(xué)性能，在鐵電存儲器（FRAM）、動態(tài)隨機存儲器(DRAM)等方面應(yīng)用前景廣闊。本文旨在采用Sol-Gel法，制備出具有良好鐵電介電和光學(xué)性能的PLZT薄膜，并采用新技術(shù)獲得PLZT薄膜的微細圖形。采用FT-IR、TEM、改進的sawyer-tower電路、LCR數(shù)字電橋等手段，分別探討了穩(wěn)定溶膠的成膜機理、熱處理條件對薄膜晶相轉(zhuǎn)變的影響以及不同工藝參數(shù)對薄膜鐵電以及光學(xué)性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)：

2、 （1）本研究采用的含Pb、Zr或Ti的出發(fā)原料能與AcAcH反應(yīng)生成螯合物從而形成穩(wěn)定溶膠。添加劑醋酸和乙醇銨的摩爾比會影響溶膠的穩(wěn)定性和成膜質(zhì)量，當(dāng)Pb組分和兩者的配比為1:0.15:0.1時形成的溶膠質(zhì)量最好。 （2）硅片上制備的PLZT薄膜在500℃處理1h后由鈣鈦礦相、La2O3和PbO三相組成，700℃處理1h后薄膜由鈣鈦礦相、TiO2和PbZrO3三相組成，800℃熱處理1h后可獲得完全鈣鈦礦相的PLZT薄

3、膜。 （3）所研究的幾組對照試樣中，以甲醇為溶劑，Zr(OC4H9)4、La(NO3)2、Pb(CH3COO)2、Ti(OC4H9)4為出發(fā)原料制備的PLZT薄膜具有優(yōu)良的鐵電性能，其剩余極化強度Pr可達42.81uC/cm2，矯頑場強Ec為14.62kV/cm；20Hz頻率下介電常數(shù)εr為508，損耗因子tanδ為0.11。 （4）PbTiO3過渡層有利于PLZT薄膜鈣鈦礦相的生成，在測試頻率小于10kHz時薄膜具有比