Abstract
本實驗利用旋鍍的方法，將PZT鍍附在Pt/Ti/SiO2/Si基板上，在550℃時並無法成perovskite相，在600℃ 30min 氧氣氛下的熱處理，可形成多晶的Perovskite相。隨著熱處理溫度越高，其繞射峰有越來越強的趨勢。利用RT66A量測已成相的試片，可獲得完整的電滯曲線，殘留極化量Pr~19-21μC/cm2，矯頑電場Ec視熱處理條件與鐵電層厚度，而有所不同。而介電常數的大小，會隨著鐵電層增加，而有越來越大的趨勢；散逸因子(tanδ)在1MHz的量測頻率下，皆小於0.125。利用bubbler系統的CVD，使用ZTB(zirconium tert-tetra butoxide)先驅物，在基板溫度275℃，工作壓力2torr下，鍍出具有低缺陷密度的ZrO2的薄膜。其結構經由XRD鑑定為正方晶(tetragonal)結構，為(111)指向。其中介電常數鍍附在Pt/Ti/SiO2/Si基板上，利用HP4192可量測到約為21，散逸因子(tanδ)皆小於0.1。利用AFM觀察ZrO2薄膜，可發現ZrO2薄膜未經過熱處理下，表面粗糙度(Rrms)為0.552nm。經過熱處理之後，可改善表面粗糙度。在氧氣氛作600℃ 30min的熱處理，表面粗糙度(Rrms)為0.412nm，在forming gas (H2:N2=1:99)氣氛作600℃ 30min的熱處理，表面粗糙度(Rrms)為0.476nm。最後將PZT利用旋鍍在ZrO2/p-Si(100)基板上，發現ZrO2具有加強PZT(110)結晶性的效果。量測CV曲線，對p-type Si基板，順時針的曲線代表鐵電所帶來的影響。在大於5V的操作電壓下，CV曲線皆為逆時針，為電荷注入(charge injection)的機制。