ITO用作铁电薄膜电极的研究.pdf

文章编号：100l一973l(2001)01—0064一03 ITO用作铁电薄膜电极的研究‘ 李金华1，陈汉松1，李坤1，汤国英2，陈王丽华3 (1．江苏石油化工学院功能材料实验室，江苏常州213016；2．香港理工大学电子工程系}3．应用物理系，香港九龙) 摘 要： 研究了sol—gel掺掳氧化锢(ITo)溶胶在Si02／Si村 底和光学玻璃村底上的成膜厦结晶性能．并与CVD法生长的 ITo薄膜作了对比。结论是7．sol—gelITO膜，虽然具有与cvD 膜的xRD谱作直接对比。 ITO膜相似的结晶性能和较高的导电性，但烈sol—gelITo膜 作下电极，无法使PLT，PzT的sol—gel膜具有明显的结晶取 2．2导电性能 向。目漏电太大，sol—gelIT0也无法作sol—gel铁电膜(如 对sol—gel PLT，PzT)的上电极。但在cVDITO膜上，sol～gel铁电膜能 很好结晶，且Au／PLT／1TO电容．具有良好的电学性能。 薄膜的薄层电阻值作对比。 美键词：Ⅱ0薄膜；铁电皂容电极；sol—Gel法 2．3电极试验 中图分类号：TM304．9 文献标识码：A 包括下电极结晶试验和上电极漏电试验两种。 2．3．1下电极结晶试验 1引言 用自制的掺镧钛酸铅(PLT)溶胶，在s01一gel 铁电随机存贮器(FERAM)的性能主要由铁电薄膜电容的 性能决定。而电容的电极对铁电电容的性能，特别是铁电薄膜 的结晶取向和疲劳特性有重要影响“]。为了获得高取向的外延 理，用xRD观察PLT膜的结晶情况。并以导电橡胶作上电极． 铁电膜，常采用晶格常数相匹配的MgO、srTi03、LiNb03等单 晶衬底o]。而Pt／Ti／Si02／si衬底则是最常用的下电极结构。 在其上可获得多晶结构的铁电膜。研究表明，若用RuO。[“、 铅(PzT)溶胶作旋转涂膜，并作不同条件的热处理．以观察结晶 LasrcoqⅢ等导电氧化物多晶膜作下电极，可以较好地提高铁 和膜的性能。 电电容的疲劳性能。实验指出，PzT等铁电膜在Pt村底上比 2．3．2上电极试验 Ru(、衬底上更容易结晶，也更均匀。而且，由于在Ru0。上生 用80l—gel 长的PzT膜中容易出现导电的二次烧绿石相．使RuOt／Pzl丫 RuOt电容的漏电大大提高oj。 掺锡氧化铟(1T())是一种重要的透明导电氧化物，它有低 的电阻率和好的高温稳定性。通常被用作光学透明电极。能否 Tech。 在其上形成铁电膜，且铁电膜的结晶性能、电学性能如何，这是 本课题的研究内容。我们对sol—gel法生成的lT0薄膜的性 线和潺电等性能测试． 能作了测试，与cVD法生成的1TO膜作了对比，并用它们作下 2．4 PL，T溶胶制备 电极．作soI—geIPLT、PzT膜的成膜对比实验。最后测试了 以La。O。和乙酸酐反应制各乙酸镧，经重量法分析纯度大 Au／PLl丫ITO电容的性能。下面对此作简要介绍。 于99．98％。将乙酸镧和