Effects of substrate temperatures on the properties of PLZT thin films deposited by RF magnetron sputtering

기판온도에 따른 PLZT박막의 결정성과 전기적 특성

  • Lee, In-Seok (School of Materials Science and Engineering, Pusan National University) ;
  • Yoon, Ji-Eun (School of Materials Science and Engineering, Pusan National University) ;
  • Kim, Sang-Jih (School of Materials Science and Engineering, Pusan National University) ;
  • Son, Young-Guk (School of Materials Science and Engineering, Pusan National University)
  • 이인석 (부산대학교 공과대학 재료공학과) ;
  • 윤지언 (부산대학교 공과대학 재료공학과) ;
  • 김상지 (부산대학교 공과대학 재료공학과) ;
  • 손영국 (부산대학교 공과대학 재료공학과)
  • Published : 2008.11.06

Abstract

PLZT 박막을 Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판 위에 RF-마그네트론 스퍼터링방법으로 형성할 때 기판온도에 따른 PLZT 박막의 결정성과 전기적 특성 및 강유전 특성에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 하부전극 Pt와 PLZT 박막 사이에는 완충층으로 $TiO_2$를 사용하여 계면에서의 상호확산을 제어하면서 우수한 물성의 PLZT 박막을 얻고자 하였으며, 여러 기판온도에서 PLZT 박막을 증착한 후, 박막의 결정화를 위해 급속열처리법으로 $700^{\circ}C$로 후열처리하였다. 그 결과 기판온도 $400^{\circ}C$에서 증착한 PLZT 박막이 가장 우수한 특성을 나타내었으며, 이때의 잔류분극과 누설전류밀도는 각각 15.8 ${\mu}C/cm^2$, $5.4\times10^{-9}A/cm^2$ 이였다. 그러나 $500^{\circ}C$에서는 결정립 조대화현상이 나타나면서 잔류분극과 누설전류밀도는 9 ${\mu}C/cm^2$, $3.09\times10^{-7}A/cm^2$로 특성이 저하되었다.

Keywords