溶膠-凝膠法制備鈦酸鍶鉛薄膜和多層膜及其介電性質(zhì).pdf

1、鐵電薄膜因優(yōu)良的介電、壓電和光學(xué)等性能，可應(yīng)用于諸多電子和光學(xué)器件中而受到廣泛關(guān)注。制備鐵電薄膜有很多方法，其中溶膠一凝膠(Sol-Gel)法因?yàn)槟軌蚓_控制膜的化學(xué)計(jì)量比和摻雜且沉積溫度較低而被廣泛使用。 鐵電鈦酸鍶鉛(PST)薄膜的主要特點(diǎn)就是居里溫度在室溫附近或者低于室溫水平，這使得PST’薄膜可以在室溫下呈現(xiàn)順電相并且具有較高的介電常數(shù)，同時(shí)具有良好的剩余極化強(qiáng)度等電學(xué)性質(zhì)，故在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、非易失性鐵電存儲(chǔ)器以及可調(diào)

2、諧微波器件等諸多領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。 目前已報(bào)道的用Sol-Gel法制備PST薄膜的工作多是在研究PST均勻薄膜的制備工藝以及薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、微結(jié)構(gòu)和介電性質(zhì)隨Sr含量的變化規(guī)律等。但由于Sol-Gel法操作過(guò)程中有許多不確定因素，最佳制備工藝并未徹底研究清楚。同時(shí)，目前還沒(méi)有人報(bào)道采用PST多層膜結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到提高其介電常數(shù)的目的。 本文的研究工作首先從確定制備工藝開(kāi)始，研究的重點(diǎn)是最佳退火條件的確定。在確定制備工藝以后，本

3、文采用Sol-Gel法在Pt／Ti／SiO2／Si襯底上制備了多種不同組分的Pbl-xSrxTi03(PST)(x=0．45,0．50,0．55,0．60,0．65)均勻薄膜和多層膜，并研究了它們的介電性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)均勻薄膜在x=0．55(PST55)時(shí)有最大的介電常數(shù)，10KHz下為879，損耗為0．029。 在與均勻薄膜相同的條件下分別制備了PST45／PST55，PST50／PST60和PST55／PST65三種多層膜。發(fā)現(xiàn)P