Abstract
本實驗使用兩階段製程、單一階段製程水熱法在160 ℃下製備結晶態PZT膜，避免高溫結晶化的過程。實驗探討參數對成核過程的影響，並以成核過程中所得的PZT核進行第二階段成膜製程；並探討兩種製程所得的PZT膜，其微結構、組成與製程之間的關係。在成核過程中，隨原料濃度、KOH濃度增加，析出晶體越小，且KOH濃度越高會導致晶體聚集；而原料濃度太高或KOH濃度過小則會有a-PbO析出。溫度越高，析出晶體越多且有粗化的現象，但180 ℃會導致枝狀晶成長。持溫時間影響晶體覆蓋基板的程度，12 h以上可成膜，但表面已是PbZrO3。在組成上，PZT的Zr成份隨著原料濃度增加、持溫時間越長、KOH濃度減小、溫度上升而增加；但180 ℃卻會得到成份為富鈦的PZT。以接近MPB組成的PZT核進行第二階段製程，原料中加入TiCl4水溶液，即使持溫72 h仍可得PZT膜，Zr/Ti比值為53/47；持溫24 h，則可得Zr/Ti比值為51/49的PZT膜。膜厚會隨著持溫時間增長而增加，但TiCl4含量影響並不大。兩階段的第二階段與單一階段製程中，PZT中的Ti成份均會隨著TiCl4含量增加而增加。兩階段製程會有小晶體析出，微結構不隨著TiCl4含量變化，持溫時間增長，小晶體有成長合併的現象；單一階段合成的微結構則會隨著TiCl4含量變化。