底电极原位退火与沉积温度对PZT薄膜性能影响研究

作者：王兴; 邹赫麟

来源：硅酸盐通报, 2023, 42(02): 743-760.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.20221214.002

• Pt/Ti底电极
• 压电薄膜
• 原位退火
• 择优取向
• 介电性能
• 抗疲劳特性

采用磁控溅射工艺，在Pt/Ti底电极上沉积锆钛酸铅(PZT)薄膜，研究了原位退火温度与底电极沉积温度对溅射PZT薄膜结晶取向、微观结构、介电性能、铁电性能及疲劳性能的影响。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明，随着电极沉积温度升高，Pt晶粒尺寸增大，随着退火温度升高，PZT薄膜致密性变差。对室温制备的Pt/Ti底电极进行200℃原位退火30 min后，易于促进PZT薄膜沿(100)择优取向，而高温制备或经高温退火处理的Pt/Ti底电极更有利于PZT薄膜的(111)晶向生长。电学性能分析表明，室温制备的Pt/Ti底电极在经200℃原位退火30 min后，其PZT薄膜介电性能最优，同时展现较高的剩余极化强度和最小的矫顽场强，经历108次极化翻转后，初始极化下降仅为11%。

• 单位
  太原学院; 大连理工大学