反提拉Sol-Gel法制备PZT薄膜及热处理工艺对薄膜性能结构影响的研究.pdfVIP

维普资讯 第24卷 第 5期 真 空 科 学 与 技 术 学 报 2O04年 9、10月 VACUUMSCIENCEANDTECHNOIDGY(CHINA) 377 反提拉 Sol—Gel法制备 PZT薄膜及热处理工艺 对薄膜性能结构影响的研究 陈 祝 张树人 杨成韬 李金龙 王 升 张水琴 (电子科技大学微固学院 成都 610054) StudyofAnnealedSol-GelPZTFilmsPreparedbyReversed-Dip-Coating ChenZhu ，ZhangShuren，YangChengtao，LiJinlong，WangShenandZhangshuiqin (SchoolofMicroelearonicsandSolid-StateElectronics，UniversityofElectronicScienceandTechnoo／gyofCh／na，Chengdu610054，Chn／a) Abstract Sol-GelPZTfilmswerepreparedbyreversed-dip-coatingofprecursor-monomersofleadacetate试hydmte[Pb(OCOCH3)2。 3 O]，zirconiumnitrite(Zr(NO3)4·5H20)，andtitaniumbutoxideTi(OGH9)4onPt／Ti／SiO2／Sisubstrates，respecdvely．Thefilmswerechar— acterizedwithX-mydiffraction(XRD)andatomicforcemicroscopy(AFM)tounderstandinfluenceoffilmgrowthconditionsonitsproperties， includingaIm既Ilingtemperature，coolingrate，andoxygenpressure，etc． Keywords Pzr，Sol·Gel，Reversed·dip-coating，Precursor-monomer，Ferroelectricfilm 摘要 通过醋酸铅、硝酸锆、钛酸丁酯分别制备独立稳定的前驱单体，采用 Sol—Gel反提拉涂膜技术在基片Pt／Ti／SiO2／Si 上制备PZT铁电薄膜。本文讨论了制备工艺对薄膜质量的影响，比较了在不同的退火速率，退火温度及退火气氛工艺中，制 备的Fzr铁电薄膜结构、性能的差异，并对其形成原因进行了分析。 关键词 锆钛酸铅 Sol—Gel法 反提拉涂膜技术 前驱单体 铁电薄膜 中图分类号．TQ026．5， TQO31．3， O484．4 文献标识码：A 文章编号：1672_7126(20o4)05—0377—04 随着电子技术、信息技术和控制技术的迅速发 1 实验方法与原理 展和薄膜制备技术的提高，器件制备越来越趋于微 型化和高集成。而在此方面锆钛酸铅(PzT)薄膜材 1．1 反提拉涂膜技术原理 料因其具有优越的铁 电、压电、热释电、及非线性光 本实验采用 So1．Gel制备方法，其涂膜技术及装 学性能以及能够与半导体技术集成而受到广泛的研 备是通过反复试验与比较，逆 向思维而提出的一个 究 J。目前常用的制备 PzT铁 电薄膜的方法有溶 新方法一反提拉涂膜技术 (reversed．dip-coating)。在 胶．凝胶法 (So1．Ge1)、射频磁控溅射、金属有机物化 Sol—Gel工艺中，目前普遍采用的高速旋转涂膜(spin- 学气相淀积(MOCVD)、脉冲激光沉积(PLD)、分子束 coating)技术有其局限性，仅能适用于平面基片上成 外延 (MBE)等。其中Sol—Gel法