采用溶膠-凝膠法在Pt（111）/Ti/SiO2/Si（100）基底上制備了多晶Ca（Zn1/3Nb2/3）O3/CaTiO3（CZN/CT）異質疊層薄膜。XRD分析表明,CZN/CT薄膜的結晶度隨退火溫度的升高而增大,CZN和CT相均在700℃時出現(xiàn)鈣鈦礦晶型,且CZN相的特征峰相對于CT相偏左微移。微觀結構分析顯示,薄膜于700℃快速退火2min并保溫30min后晶粒尺寸為30⁵0nm,表面相當光滑,原子力顯微鏡分析顯示其粗糙度（RMS）值僅為4.9nm,此時,薄膜的介電常數(shù)和介電損耗分別為30和0.006。CZN/CT薄膜的介電常數(shù)和損耗與退火溫度密切相關。 

【文章來源】：材料導報. 2015年S2期 北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖１ＣＴ和ＣＺＮ前驅體粉末的ＸＲＤ圖譜Ｆｉｇ．１ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＣＴａｎｄＣＺＮｐｒｅｃｕｒｓｏｒｐｏｗｅｒｓ

圖譜Ｆｉｇ．１ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＣＴａｎｄＣＺＮｐｒｅｃｕｒｓｏｒｐｏｗｅｒｓ１．２ＣＺＮ／ＣＴ異質疊層介電薄膜的制備采用旋涂法在Ｐｔ（１１１）／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）基體上依次沉積ＣＴ和ＣＺＮ前驅體溶液制備疊層薄膜，勻膠機的轉速和時間設定依次如下：１０００ｒ／ｍｉｎ（１０ｓ），４０００ｒ／ｍｉｎ（３０ｓ）。為了獲得表面無裂紋的薄膜，采用分步熱處理的方式依次對每層薄膜進行退火處理［１５］，每層薄膜的熱處理制度如圖２所示。ＣＺＮ／ＣＴ疊層薄膜共８層，包括４層ＣＺＮ薄膜和４層ＣＴ薄膜，二者交替排列，其疊層方式如圖３所示。１．３ＣＺＮ／ＣＴ異質疊層介電薄膜結構表征采用Ｘ射線衍射儀（Ｘ′ｐｅｒｔＰＲＯＭＰＤ，Ｃｕ靶）分析ＣＺＮ／ＣＴ異質疊層介電薄膜的晶體結構，采用原子力顯微鏡（ＳＰＩ４０００ＮＰＲＯＢＥＳＴＡＴＩＯＮ＆ＳＰＡ－３００ＨＶＳＰＭＵ－ＮＩＴ）觀察微觀形貌，采用ＳＥＭ（ＦＥＳＥＭ，ＪＥＯＬ－６７００Ｆ，２０ｋＶ）斷層掃描觀察薄膜厚度。采用阻抗分析儀（ＨＰ４２９４Ａ，１ｋＨｚ～１ＭＨｚ）測量薄膜的介電性能，以上所有測試均在室溫下進行。圖２熱處理制度Ｆｉｇ．２Ｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｒｅｇｉｍｅ圖３薄膜疊層方式示意圖Ｆｉｇ．３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｔａｃｋｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓ２結果與討論２．１晶體結構不同退火溫度下ＣＺＮ／ＣＴ異質疊層介電薄膜的ＸＲＤ圖譜如圖４所示，圖中２θ＝４０°處的最強衍射峰屬于基板，這是

的制備采用旋涂法在Ｐｔ（１１１）／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）基體上依次沉積ＣＴ和ＣＺＮ前驅體溶液制備疊層薄膜，勻膠機的轉速和時間設定依次如下：１０００ｒ／ｍｉｎ（１０ｓ），４０００ｒ／ｍｉｎ（３０ｓ）。為了獲得表面無裂紋的薄膜，采用分步熱處理的方式依次對每層薄膜進行退火處理［１５］，每層薄膜的熱處理制度如圖２所示。ＣＺＮ／ＣＴ疊層薄膜共８層，包括４層ＣＺＮ薄膜和４層ＣＴ薄膜，二者交替排列，其疊層方式如圖３所示。１．３ＣＺＮ／ＣＴ異質疊層介電薄膜結構表征采用Ｘ射線衍射儀（Ｘ′ｐｅｒｔＰＲＯＭＰＤ，Ｃｕ靶）分析ＣＺＮ／ＣＴ異質疊層介電薄膜的晶體結構，采用原子力顯微鏡（ＳＰＩ４０００ＮＰＲＯＢＥＳＴＡＴＩＯＮ＆ＳＰＡ－３００ＨＶＳＰＭＵ－ＮＩＴ）觀察微觀形貌，采用ＳＥＭ（ＦＥＳＥＭ，ＪＥＯＬ－６７００Ｆ，２０ｋＶ）斷層掃描觀察薄膜厚度。采用阻抗分析儀（ＨＰ４２９４Ａ，１ｋＨｚ～１ＭＨｚ）測量薄膜的介電性能，以上所有測試均在室溫下進行。圖２熱處理制度Ｆｉｇ．２Ｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｒｅｇｉｍｅ圖３薄膜疊層方式示意圖Ｆｉｇ．３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｔａｃｋｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓ２結果與討論２．１晶體結構不同退火溫度下ＣＺＮ／ＣＴ異質疊層介電薄膜的ＸＲＤ圖譜如圖４所示，圖中２θ＝４０°處的最強衍射峰屬于基板，這是因為基板的厚度遠大于薄膜的厚度。退火溫度為６００℃時，只在２θ＝２３．３°和３３．２°出現(xiàn)ＣａＴｉＯ３晶相衍


本文編號：2951325