逐層熱處理工藝制備pb,0.5sr,0.5tio,3薄膜和復合薄膜及其結構與電學性能研究

1、中山大學碩士學位論文逐層熱處理工藝制備PbSrTiO薄膜和復合薄膜及其結構與電學性能研究姓名：梁通申請學位級別：碩士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導教師：包定華20080518工藝有利于改善薄膜的電學性能。6 5 0 0 C 熱處理下P t ／T i 0 2 ／S i 0 2 ／S i 、L N O ／S i 襯底上的P S T 5 0 薄膜，l k H z 時，介電常數及損耗分別為1 1 6 8 、0 ．0 4 6 及1 2 8 0 、0 ．0

2、2 3 ，剩余極化強度及矯頑場分別為5 ．1 b t C ／c m 2 、3 5 ．7k V ／c m 及7 ．5 p , C ／c m 2 、3 0 ．6 k V ／c m ；L N O ／S i 襯底上薄膜的介電、鐵電性能比P t ／T i 0 2 ／S i 0 2 ／S i 上薄膜的要好，這是由于L N O 與P S T 5 0 良好的晶格匹配或a 軸擇優(yōu)取向的影響；I T O 導電玻璃襯底上的薄膜在6 0 0 0 C 時具有較好

3、的介電、鐵電性能，這與P t 爪0 2 ／S i 0 2 ／S i 、L N O ／S i襯底上薄膜不同，應是玻璃襯底微形變致使薄膜產生微應力所致。3 ．針對P S T 5 0 復合薄膜改性的研究還較少，在P t ／T i 0 2 ／S i 0 2 ／S i 襯底上制備了P S T 5 0 ／B N T 復合薄膜，研究B N T 覆蓋層的引入對薄膜的結構、介電及鐵電性能的影響。B N T 覆蓋層的引入可以有效降低P t ／T i 0 2

4、 ／S i 0 2 ／S i 襯底上P S T 5 0 薄膜的損耗，在l k H z 時，薄膜的損耗降低了一個數量級，介電常數也有所減小，損耗的降低極有利于P S T 5 0 薄膜的實際應用。受B N T 薄膜性質的影響，薄膜的介電常數、調諧率、品質因子、剩余價值極化強度及矯頑場等都受到了影響。薄膜的介電常數、調諧率、品質因子都比P t ／T i 0 2 ／S i 0 2 ／S i 襯底上P S T 5 0 薄膜有所降低，而剩余極化變化

5、不大，矯頑場則隨熱處理溫度的升高而減小。6 5 0 0 C 熱處理下的P S T 5 0 ／B N T 復合薄膜，l k H z 時，介電常數及損耗分別為9 0 5 、0 ．0 0 4 8 ；1 0 0 k H z電場頻率下，8 V 的偏置電壓測量時，調諧率及品質因子分別為3 9 ．1 ％、8 ．7 ；在8 V 的測試電壓下，剩余極化強度及矯頑場分別為9 ．2 1 x C ／c m 2 ，5 7 ．7k V ／c m ．關鍵詞：鐵電薄膜