Abstract
摘要本實驗主要針對鐵電物質的鐵電電性在記憶體的應用上具有資料非揮發性的特點，來研究鐵電薄膜的製造，並量測其鐵電電性。我們首先選擇PT做為首次研究對象，以濺鍍的方式，藉著高頻磁控式濺鍍機，在經離子佈植過的矽基板(100) 上長出一層PT薄膜，在大氣下經退火處理結晶後鍍上電極，以電容的型式來量測電性，並在整個過程中研究如何製作具有鐵電性的鐵電薄膜。實驗的重點先放在表面的均勻度及退火結晶上，並改變濺鍍條件，如濺鍍靶中之含鉛比例、氣體種類及壓力、基板溫度等變化，以及利用各種不同的退火溫度及時間，來觀察其對表面及結晶的影響，最後則以電性測量中鐵電電性的好壞驗證整個實驗過程。實驗中發現，PT薄膜經退火處理結晶依退火溫度的高低產生不同的結晶結構，退火溫度要在約650℃ 以上的高溫得到一般PT所具有的正方晶結構，而在較低的退火溫度則得到非鐵電性的扭曲立方晶結構。在進行電性測量時發現，具正方晶結構的薄膜未出現有鐵電P-E 遲滯曲線，而其介電係數偏低，但在較低溫退火得到扭曲立方晶結構者卻有較高的介電係數。經分析，我們懷疑是因為，形成正方晶結構的退火溫度過高使得PT薄膜與矽基板反應生成一層非鐵電性的界面，而降低了鐵電的效果。除了這層界面以外，膜內的孔隙也會在電性上造成相同的影響。