SOI基PZT薄膜的結(jié)構(gòu)及特性研究.pdf

1、Pb(ZrxTil-x)O3(PZT)薄膜是一種鈣鈦礦型材料，其所具有的優(yōu)越的壓電性和熱釋電性已被廣泛應(yīng)用到射頻聲波濾波器、微電子機(jī)械系統(tǒng)和非致冷紅外傳感器：其優(yōu)越的鐵電性(如高剩余極化強(qiáng)度、低矯頑場(chǎng))，已被廣泛用于非揮發(fā)性隨機(jī)存儲(chǔ)器。SOI(silicon on insulator)是一種在高性能IC技術(shù)開發(fā)中有重要應(yīng)用的材料。本文實(shí)驗(yàn)中用電子束蒸發(fā)法在n-Si(100)和SOI基底上制備了PZT薄膜，研究了薄膜的結(jié)構(gòu)特性、表面形貌、

2、紅外吸收特以及鐵電性能，以便在SOI基底上制作PZT薄膜器件。 X射線衍射(XRD)的結(jié)果表明，在n-Si(100)基底上，Pb(Zr0.05Ti0.95)O3、Pb(Zr0.5Ti0.5)O3、Pb(Zr0.95Ti0.05)O3薄膜在生長過程中均可形成(101)擇優(yōu)取向，能夠形成擇優(yōu)取向的溫度隨Zr/Ti的增大而升高：三種成份的薄膜在真空中退火均能夠形成(110)擇優(yōu)取向，能夠形成(110)擇優(yōu)取向的溫度隨Zr/Ti增大而升

3、高；在空氣中退火三種成份的薄膜分別形成(101)、(110)和(100)擇優(yōu)取向，能夠形成擇優(yōu)取向所需的最低溫度隨Zr/Ti的增大而升高。在SOI基底上，PZT50/50薄膜在真空中380℃退火形成(110)擇優(yōu)取向：高純氮?dú)庵?00℃退火后，薄膜呈(Ⅲ)擇優(yōu)取向的趨勢(shì)。 (110)和(100)方向的晶粒在長紅外波段有明顯的吸收峰，而(101)方向的晶粒在長紅外波段沒有明顯的吸收峰：SOI基底上生長的經(jīng)高純氮?dú)獗Ｗo(hù)在500℃退火