Abstract
近幾年來,鐵電陶瓷薄膜在先進電子陶瓷的研究上,是極受重視的一個領域。本論文主要是探討鋯鈦酸鉛鑭（PLZT）強介電薄膜之電性及焦電性質,以瞭解其應用於記憶元件及焦電紅外線感測元件之可行性。所採用的鍍膜方式為雷射剝鍍法,其優點為：容易維持化學計量比、高鍍膜速率、較低之鍍膜溫度及可在較高氧壓下鍍膜等,因此特別適合於多成份氧化物薄膜的製作。 Si3N4 薄膜具有低的熱導係數、低的蝕刻速率及可控制內部應力的優點,能改善焦電特性並且對元件的設計有較大的空間,因此我們以P-type Si(100)上沈積 Si3N4為所使用的基材。此外,我們使用鎳酸鑭(LNO)及LNO/白金(Pt)為下電極。使用LNO為下電極,再以雷射剝鍍PLZT(3/66/34)薄膜,可得(10 0)優選方向而無焦綠石相(pyrochlorephase)之鈣鈦礦結構的PLZT薄膜,其電流密度為 8.1*10-7A/cm2(在150kV/cm之電場強度),介電常數為825.6(以100kHz之小信號量測),殘餘極化值為 17.6mC/cm2,矯頑電場為68.2kV/cm,並且以動態量測法可得最大之焦電響應電壓為1227.5 V/W(在阻斷頻率為300Hz時)。以 LNO/Pt為下電極,用雷射剝鍍PLZT薄膜,可得(110)優選方向而無焦綠石相(pyrochlore phase)之鈣鈦礦結構的PLZT薄膜,其電流密度為1.8*10-6A/cm2(在150kV/cm之電場強度),介電常數為939.3(以 100kHz之小信號量測),殘餘極化值為21.6mC/cm2,矯頑電場為89.0 kV/cm。