Abstract
本實驗是利用射頻磁控濺鍍法，在鎳酸鑭氧化物下電極的輔助下，成長具c軸優選方向之鍶鉍鉭氧化物鐵電薄膜，並探討製程因素對其結晶行為及電性之影響。 經由實驗得知，以Sr1.5Bi3.4Ta2O9為靶材組成，經由鎳酸鑭的輔助，可在560℃的低溫下，以55W的濺鍍功率、95/5的氬氧比、5mTorr的工作壓力，濺鍍得到具有c軸指向的鍶鉍鉭氧化物薄膜，而此時的薄膜組成為Sr0.6Bi2.2Ta2O9。 經由電性的量測可以得知，以560℃濺鍍所得的鍶鉍鉭氧化物薄膜，其介電常數為120；崩潰電場為130KV/cm；，而漏電流約在10-7A/cm2，有明顯漏電的現象；至於薄膜的極化量，可能和其沿c軸方向成長有關，有明顯偏低的現象。 若將560℃濺鍍所得之鍶鉍鉭氧化物薄膜，在氧氣氛下，作700~800℃、一小時的退火，結果發現，薄膜的極化量和崩潰電場並未獲得提升，但漏電流卻會隨著退火溫度的上升而逐漸增大。此外，經由SEM的觀察，薄膜在退火的過程中，會因內部應力的釋放，而有再結晶和晶粒成長的現象。 至於以150℃低溫濺鍍，再以750~800℃作高溫、短時間退火的鍶鉍鉭氧化物薄膜，無論是在漏電流或是崩潰電場的表現上，均較高溫鍍膜所得之薄膜差。而由SEM的觀察發現，以此法製得之薄膜，除了晶粒偏小外，表面會有孔洞和微裂隙的存在，可能因此導致上電極的穿入，而造成薄膜電性的劣性。