Abstract
本文以射頻磁控濺鍍法製作鉛鉍鈮(PbBi2Nb2O9)薄膜，探討濺鍍條件及熱處理對結晶相以及微觀結構的影響。 以XRD分析的結果顯示，不同靶材成份(Pb1.2Bi3.5Nb2O9、Pb1.2Bi2.5Nb2O9、Pb1Bi2.5Nb2O9)在室溫下利用不同的濺鍍條件鍍出的薄膜皆為非晶質，而在600℃熱處理1小時之後，會形成pyrochlore相；在700℃時，則轉變為似鈣鈦礦(perovskite-like)相(PBN)；在750℃時，則轉變為缺乏Pb的似鈣鈦礦相(PBN′)。但三種溫度熱處理時，其結晶相中都存有Bi2Ti2O7之化合物。若縮短熱處理時間，此Bi2Ti2O7相的強度會降低甚至不見。靶材成份為Pb1Bi2.5Nb2O9者，在工作壓力3 mTorr，Ar/O2比95/5，濺鍍功率70 W，熱處理溫度675℃，若將熱處理時間縮短為10分鐘時，可形成具單一似鈣鈦礦相。 而在濺鍍條件方面，於室溫時在Ar/O2比90/10的條件下鍍製的薄膜，其熱處理之後的微觀結構較為平整細緻。工作壓力 3 mTorr 及濺鍍功率高的條件下，其薄膜在熱處理之後的結晶性會稍微強一點，但對微觀結構沒有太大的差異。 於400℃、500℃鍍膜時，形成的結晶相為pyrochlore相。此pyrochlore相具有微弱的鐵電性質，其殘留極化值皆小於1μC/cm2。而相對介電常數則在80~130之間，同時其晶粒形狀為多角晶形，500℃鍍膜的晶粒大小約為100nm，400℃的約為30~50nm。 雖然我們可以鍍製出具有似鈣鈦礦相的鉛鉍鈮薄膜，但是我們發現，薄膜在經過600℃以上熱處理時，其電阻率變的偏低，類似於半導體。