Abstract
此論文主要在以雷射濺鍍法製備不同的焦電薄膜，先分 別針對不同的材料，個別討論其製程參數對薄膜鐵電、焦電性質的影響，再將這些薄膜作一綜合的比較。整篇論文討論二種材料，四種成份。一為鈮酸鍶鋇(Sr0.5Ba0.5Nb2O6, SBN50)，另一為鈦酸鉛鑭（Pb1-xLaxTi1-4/xO3）系列三種成份(x=0.01、0.05、0.1；分別稱為PLT1、PLT5、PLT10)，將此四材料以雷射濺鍍法鍍在Pt基材(Pt/Ti/SiO2/p-Si)上，個別視其晶向變化、表面結構後，以DC sputter鍍上金電極，再視其鐵電性(C-V、 P-E曲線)，最後將試片wire-bonding，進行焦電動態測試，視焦電性質。經比較結果，SBN50薄膜的焦電性質最好：可得到1KHz下薄膜的介電係數為440、介電損失為0.02，在未極化的條件下，焦電響應電壓在10Hz的阻斷頻率下測得2.8×10^3V/W。然而，由於薄膜形成溫度太高(680℃)，缺乏與半導體工業相容的可行性，我們考慮製程溫度較低(450℃-550℃)的系統:PLT薄膜，經實驗比較，PLT薄膜的焦電訊號最大，測得10Hz的阻斷頻率下焦電響應2.2×10^3V/W，1KHz下的介電係數為700。鐵電性質則以PLT1薄膜性質最好：可得1000Hz的介電係數為1760、介電損失為0.076，100Hz下的鐵電行為：殘存極化量為17.3μC/cm2、矯頑電場為13.5KV/cm。SBN50薄膜次之，可得1000Hz的介電係數為1300、介電損失為0.184，100Hz下的鐵電行為：殘存極化量為13.2μC/cm2、矯頑電場為15.2KV/cm。此外，利用焦電動態測量法，測得SBN50薄膜及PLT1薄膜分別在環境溫度75℃及93℃有最大的焦電電壓訊號，此可能為相轉換溫度。