Abstract
本論文主要是針對Cava.等人藉添加微量的TiO2到Ta2O5中而提高塊材形式的Ta2O5介電常數值（35至126），來探討薄膜形式的(TiO2)x－(Ta2O5)1－x是否也有如此優越的性質。 本實驗利用射頻磁控濺鍍系統(RF Sputtering System)進行(TiO2)x－(Ta2O5)1－x薄膜的沉積。其靶材成分有x＝0.01、0.069、0.074、0.08、0.21五種。當薄膜沉積完畢，隨即以能散分析儀(EDS, Energy Dispersive Spectrometer)以及波長散佈分析儀(WDS,Wavelength Dispersive Spectrometer)偵測其成分，並在爐管中分別以氮氣和氧氣退火一小時後，以剝離微影製程製作Pt/(TiO2)x－(Ta2O5)1－x/Pt/SiO2/Si薄膜電容器。隨後以X-Ray繞射進行晶體結構分析，並量其電容值和漏電流。 經成分分析後發現，薄膜及靶材的成分在TiO2含量低於10%時，兩者相當接近。當TiO2含量約為20%時兩者偏差較大，推測原因應該是由於濺擊產額(Sputtering Yield)不一所造成的。 從X-Ray繞射分析結果發現，未做退火處理或以低於溫度600℃退火處理過後的薄膜為非晶質態(Amorphous)，當退火溫度達800℃以上，不管薄膜成分為何則皆呈現結晶態(Crystallined)，只是晶面的繞射峰強度彼此有很大的差異。薄膜形成的相經鑑定結果為單斜晶結構。 在電容以及漏電流量測方面，結果顯示以(TiO2)x－(Ta2O5)1－x，x＝0.078的電容值最高，在頻率1MHz，電場值－430∼430kV/cm的範圍內，其電容值為33pF，換算成介電常數則約為55，偏離此成分的薄膜，電容值與介電常數則明顯的下降。而在0-1230kV/cm的電場範圍中，薄膜漏電流則大致維持在1×10－7A/cm2以下。 經對薄膜漏電流機制進行預測後發現；在低電場時，主要為蕭基發射，而在高電場時則為普勒-法蘭克發射。