Abstract
鈮酸鍶鋇 SrxBa1-xNb2O6 ( strontium barium niobate),其固溶組成在0.25< x <0.75時簡稱SBN,為鎢青銅型(tungsten bronze)結晶構造,在室溫下具有鐵電性,其居禮點隨組成x而變。SBN已有多方面的應用,特別是在紅外線焦電偵測器,壓電,電光, 光折射等方面。至目前為止,SBN的應用多使用單晶。近年來由於積體元件的發展,使得薄膜製程益形重要。雷射濺鍍法因具有高蒸著速率, 薄膜成份與靶材成份接近等優點, 而非常適用於多成份氧化物薄膜的製備本論文以雷射濺鍍法在(100)矽晶片及鍍以Pt/Ti的矽晶片上製作SBN50薄膜。首先以固態反應法製作靶材,然後採用波長為 308nm 之 XeCl 準分子雷射 (excimer laser), 進行鍍膜步驟。 經由鍍膜參數的改變,觀察結晶性的變化及顯微結構,並量測其C-V,k'-T等電性。實驗發現,以雷射濺鍍法在 (100)矽晶片及鍍以Pt/ Ti的矽晶片基材上鍍SBN50薄膜, 當雷射能量密度為2.5 J/cm2時,則基材的溫度在680℃以上可鍍出多晶的SBN50薄膜。 在真空室氣體壓力較低的情況下,作第一步驟的鍍膜時, 可在基材上長出具有 (001)(310),(002)(620)的優選取向(preferred orientation)的薄膜。 真空室氧壓即使低於10E-5mbar仍能生成結晶相的SBN50薄膜由 C-V特性曲線可推算薄膜的介電常數。 由k'-T曲線知, SBN50薄膜具有擴散性相變化的行為,其相變化溫度範圍在80℃-110℃之間。 以雷射濺鍍法可鍍出緻密,無裂痕的SBN50薄膜, 其性質與陶瓷之間則有頗大的差異。