Abstract
本實驗採用射頻磁控濺鍍法鍍製二氧化鈦薄膜，以二氧化鈦粉末乾壓製作陶瓷靶，沉積在Pt / Ti / SiO2 / Si基板上。上電極材料同樣為Pt以組成MIM薄膜電容器結構。文中將改變不同參數，探討對於薄膜結晶性、微觀結構、介電特性及漏電流性質的影響。實驗結果顯示，在基板溫度為300℃，鍍膜功率為130W下，可以直接鍍製出金紅石相（Rutile）的二氧化鈦薄膜，並沒有介穩態的銳鈦礦相（Anatase）出現；此外，搭配較高的氬/氧比（95/5）可以使薄膜表面更加平整。薄膜介電常數約在90~110之間。漏電流密度在電場500 kV/㎝時小於1×10 -7A/㎝2。以熱壓靶做為靶材，所鍍製出的薄膜性質較為穩定，靶材本身的使用壽命也較長。對於結晶性、電性及微結構上的改變不大，但可略為提昇崩潰電場的大小。將基板改用Ti / Pt / Ti / SiO2 / Si，利用底電極與薄膜有相同元素（Ti）的優點，可以使薄膜有較佳的平整度。但Ti與TiO2介面會形成氧空缺，造成電性的劣化，若降低氬/氧比則可有效恢復性質，在電場500 kV/㎝時漏電流密度約為1×10 -7A/㎝2。經由變溫量測可計算出缺陷活化能約為0.5 eV。在靶材中加入添加劑（Al2O3、Mn2O3、CeO2），藉以改善薄膜漏電流的問題。其中以添加5 mole%的CeO2在經過RTA熱處理後可以得到最佳的性質。介電常數約為95，在電場為1500 kV/㎝時，漏電流密度為1×10 –8A/㎝2。