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近年来,随着微电子集成技术、传感器、光电子等技术的迅速发展,器件的小型化、集成化等受到人们的广泛关注。因此,相比于陶瓷质量更轻、体积更小、易于与半导体集成工艺兼容的薄膜受到人们的青睐。钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3)铁电薄膜材料近年来得到了快速发展,它是ABO3型复合钙钛矿结构材料的一种,具有高的介电常数、较低的损耗、调谐率大、漏电流小、耐击穿强度大等优点,被广泛应用于介质移相器、动态存储器、热释电红外探测器等器件中,作为铁电薄膜材料的一种,具有很好的应用前景。因此,优化钛酸锶钡薄膜材料的制备工艺以及研究薄膜的各项性能具有重大意义。本文采用射频磁控溅射法在Pt/Si衬底上制备了钛酸锶钡薄膜,优化了制备薄膜的工艺参数,研究了薄膜的介电、铁电、压电各项性能。取得以下研究结论:1、影响薄膜质量及各项性能的工艺参数主要有衬底温度、溅射功率、氧氩比和溅射气压,优化出制备钛酸锶钡薄膜的工艺参数为:衬底温度400℃,氧氩比5:1,溅射功率200-220 W,溅射气压0.5 Pa。2、通过研究不同基底取向下薄膜的生长取向,得出基底的取向对薄膜生长有极大的诱导作用,会使得薄膜出现择优性取向生长。3、利用XPS分析了BST薄膜的概谱图和窄谱图,通过分析可知:制备的BST薄膜化学成分与靶材的成分基本具有一致性;薄膜在沉积过程中有氧空位产生。4、利用XRD分析了BST薄膜的晶化过程以及晶体结构,通过分析可知:退火温度较高时,薄膜的结晶性好;BST薄膜在晶化后为四方铁电相。5、制备的BST薄膜具有明显的铁电性,剩余极化强度(Pr)为3.11μC/cm2,矫顽场强(Ec)约为106 kV/cm。剩余极化强度较低,一方面是因为薄膜的晶粒尺寸较小,另一方面与Ba/Sr较低有关。并且BST薄膜电滞回线关于坐标轴不对称。6、BST薄膜的C-V特性曲线为不对称的“双蝶形”,在外加10V偏压下薄膜的介电常数由320到200,介电常数电压变化率即可调性为37.5%,曲线与坐标轴也不对称,与电滞回线相吻合。7、研究了不同厚度的BST薄膜的压电响应图以及振幅相位曲线可得,在膜厚较大时铁电畴数量较多且分布均与,振幅与相位随外加偏压的不同变化明显。