低温热氧化法制备Bi2Mo3O12介质薄膜

作者:杨俊锋; 丁明建; 冯毅龙; 庄严
来源:广州化学, 2018, 43(03): 24-29.
DOI:10.16560/j.cnki.gzhx.20180302

摘要

通过直流磁控溅射法在Si/Si O2/Pt基片表面沉积摩尔比为2∶3的Bi/Mo多层薄膜。系统研究了热氧化温度对上述薄膜的物相组成、微观形貌、介电性能的影响。X-射线衍射(XRD)数据表明,420480℃可热氧化形成介质薄膜。420℃氧化,薄膜的物相为Bi2O3、Mo O3、Bi2Mo O6和Bi2Mo3O12;450℃和480℃氧化,薄膜的主相均为Bi2Mo3O12,另有少量Bi2Mo O6存在。扫描电镜(SEM)观察结果显示,薄膜在450℃即已致密、均匀。介电性能测试结果显示,480℃氧化的介质薄膜,具有较优的介电性能:1 k Hz测量,介电常数约15.6,介电损耗约0.65%;5.55 k V/mm电场强度下,漏电流密度约3.4×10-7 A/mm2。考虑到Bi/Mo薄膜极低的成膜温度(480℃)及直流磁控溅射Bi/Mo金属薄膜较大的沉积速率(92 nm/min),直流磁控溅射Bi/Mo金属薄膜,然后热氧化成Bi2Mo3O12介质薄膜,在工业上具有应用价值,有望应用于嵌入式薄膜电容器的制备。

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