Abstract
PZT薄膜與CMOS整合較容易，製程溫度較低，較高的殘留極化(Pr)，但PZT薄膜仍有許多問題尚待解決，如漏電流、疲勞(fatigue)等特性，其中以疲勞最受重視，因為多次的讀寫次數是必要的，若無法克服疲勞性質，實用性將大大的降低。本論文採用溶凝膠法旋鍍製作LaCoO3 (LCO)氧化物電極，期望在單獨只有La，Co離子之效果，而無傳統La1-xSrxCoO3(LSCO)氧化物電極之Sr離子情形下，亦可達到疲勞改善之效果，並與PZT中摻雜Co離子(PZTC)做疲勞性質之比較。而疲勞發生的原因可分為鐵電材料本身及鐵電/電極接面兩個因素，所以設計兩種薄膜結構:Pt/PZTC/Pt與Pt/PZTC/PZT/PZTC/Pt，分別探討對鐵電性質之影響。Pt/PZT/LCO/Pt之疲勞性質，因氧化物電極之加入，明顯可改善傳統Pt/PZT/Pt抗疲勞性質差之缺點，而鐵電性質之Pr值變小，Ec(Vc)值變大，結晶指向由(111)轉變成(100)(200)，漏電流變大，介電常數變小。Pt/PZTC/Pt隨著摻雜Co離子之增加，Ps與Pr變小，Vc(Ec)變大，漏電流變大，介電常數變小，散逸因子變大，疲勞性質以摻雜5%Co為最佳，而9%Co則因漏電流大而造成疲勞性質不佳。結晶指向皆為(111)，與摻雜Co量無關，主要與熱處理條件有關連。晶粒變得較純PZT為小，而彼此之差異不大。Pt/PZTC/PZT/PZTC/Pt隨著摻雜Co離子增加，疲勞性質改善越明顯，以摻雜9%Co最佳，與Pt/PZT/LCO/Pt之疲勞性質接近。隨著摻雜Co離子之增加，Ps與Pr變小，Vc(Ec)變大，介電常數變小，散逸因子變大，漏電流以9%Co為最大。結晶指向皆為(111)，與摻雜Co量無關，主要與熱處理條件有關連。晶粒變得較純PZT為小，而彼此之差異不大。