Dielectric properties of PTO/PZO superlattices prepared by RF Magnetron Sputterring

RF Magnetron Sputtering으로 증착된 PTO/PZO 초격자 박막의 유전 특성

PTO/PZO 초격자 박막은 박막 계면에 응력이 발생하여 기존의 박막처럼 size effect가 적용되지 않고 두께가 감소해도 높은 유전상수를 갖는다. Antiferroelectric PbZrO$_3$(PZO)와 ferroelectric PbTiO$_3$(PTO)를 적층 성장시킨 초격자는 400도에서 성장한 (100) Pt/SiO$_2$기판 위에 rf magnetron sputtering으로 증착하였다. PTO/PZO의 증착 주기는 30(PTO $_{4unti cells}$/PZO $_{4unti cells}$) 에서 1(PTO $_{125unti cells}$/PZO $_{125unti cells}$)까지 두께의 변화를 주어 준비했고 초격자 박막의 전체두께는 100nm로 고정시켰다. XRD결과, PTO/PZO는 주기에 따라 초격자의 특성인 main peak과 satellite peak을 관찰 할 수 있었다. 초격자의 주기가 감소함에 따라 2$\theta$값이 증가하고 평균 d 값이 감소되면서 PTO층에 뒤틀림이 증가하였다. PTO층의 뒤틀림 증가로 인해 superlattice의 주기가 증가함에 따라 초격자의 유전율이 증가하였고 강유전성이 향상되었다.향상되었다.