溅射工艺参数对PZT铁电薄膜相变过程的影响

无机材料学报

溅射工艺参数对PZT铁电薄膜相变过程的影响

曾晟; 丁爱丽; 仇萍荪; 何夕云; 罗维根

中国科学院上海硅酸盐研究所; 上海 200050

收稿日期:1998-02-25 修回日期:1998-04-15 出版日期:1999-02-20 网络出版日期:1999-02-20

Effect of Sputtering Parameters on Phase Transformation of PZT Thin Films

ZENG Sheng; DING Al-Li; QIU Ping-Sun; HE Xi-Yun; LUO Wei-Gen

Shanghai Institute of Ceramics; Chinese Academy of Sciences Shanghai 200050 China

Received:1998-02-25 Revised:1998-04-15 Published:1999-02-20 Online:1999-02-20

摘要/Abstract

摘要： 采用射频磁控溅射工艺，在（111）Pt／Ti／SiO₂／Si衬底上用PZT（53／47）陶瓷靶制备铁电薄膜．用快速光热退火炉对原位沉积的薄膜进行RTA处理．薄膜的相结构由XRD确定．通过改变氩气和氧气的比例以及衬底温度，研究了溅射气氛和衬底温度对PZT铁电薄膜结构的影响．实验表明，在不同的溅射气氛和衬底温度条件下，薄膜会经历不同的相变过程．用RT66A标准铁电测试设备测量了薄膜的铁电性能，在外加电压为5V时，P_r=14.6μC／cm²，E_c＝82．gkV／cm．

关键词: 射频磁控溅射, 铁电薄膜, 烧绿石相, 钙钛矿相

Abstract: PZT thin films were fabricated on (111)Pt/Ti/SiO₂/Si by RF magnetron sputtering with a ceramic target(PZT53/47). The as-deposited
thin films were annealed with a rapid thermal annealing process. XRD was used to determine the structure of the thin films. This paper focused on the
research about the influence of sputtering gas and substrate temperature on the structure of the thin films. It was found that the process of phase
transformation of PZT thin films changed with the ratio of Ar to O₂ and substrate temperatures. The ferroelectric property of PZT thin films
was measured by RT66A standardized ferroelectric test system. When 5V voltage was applied, the film showed a remnant polarization of 14.6μC/cm², and coercive
field of 82.9kV/cm.

Key words: RF magnetron sputtering, ferroelectric thin film, pyroclore, perovskite

中图分类号:

O484

曾晟,丁爱丽,仇萍荪,何夕云,罗维根. 溅射工艺参数对PZT铁电薄膜相变过程的影响[J]. 无机材料学报.

ZENG Sheng,DING Al-Li,QIU Ping-Sun,HE Xi-Yun,LUO Wei-Gen. Effect of Sputtering Parameters on Phase Transformation of PZT Thin Films[J]. Journal of Inorganic Materials.

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