快速热处理中退火温度对Sol-gel法制备PZT铁电薄膜性能的影响

利用Sol-Gel法在Pt/TiO2/SiO2/Si基底上用快速热处理(Rapid Thermal Processing,RTP)退火工艺制备出了致密的PZT铁电薄膜,主要研究了在退火时间为500s时退火温度对薄膜的结晶结构、表面形貌和铁电性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和铁电测试仪对制备的薄膜进行了性能表征。研究结果表明,当退火温度为6000C时,PZT薄膜具有(111)择优取向,表面致密无裂纹,且具有较好的铁电性能(其饱和极化值约为30 C/cm2,剩余极化约为20 C/cm2,矫顽场约为150KV/cm)。在100KV/cm电场下,电流密度J在10-1A/cm2数量级,表明所制的PZT纳米薄膜质量较好,能承受较高的场强以达到饱和极化状态而不被击穿。