한국진공학회지 (Journal of the Korean Vacuum Society)

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TiO2 Buffer Layer의 후열처리 온도 증가에 따른 PLZT 박막의 유전특성에 대한 연구

The Dielectric Properties of PLZT Thin Films as Post Annealing Temperatures of TiO2 Buffer Layer

  • 윤지언 (부산대학교 공과대학 재료공학과) ;
  • 이인석 (부산대학교 공과대학 재료공학과) ;
  • 김상지 (부산대학교 공과대학 재료공학과) ;
  • 손영국 (부산대학교 공과대학 재료공학과)
  • Yoon, Ji-Eon (School of Materials Science and Engineering, Pusan National University) ;
  • Lee, In-Seok (School of Materials Science and Engineering, Pusan National University) ;
  • Kim, Sang-Jih (School of Materials Science and Engineering, Pusan National University) ;
  • Son, Young-Guk (School of Materials Science and Engineering, Pusan National University)
  • 발행 : 2008.11.30
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초록

본 연구에서는 PLZT 박막이 $(Pb_{0.92}La_{0.08})(Zr_{0.65}Ti_{0.35})O_3$ 조성의 타겟을 이용한 R.F. 마그네트론 스퍼터링공정에 의해 실리콘 웨이퍼 위에 증착되었다. PLZT 박막의 강유전특성을 향상시키기 위해 buffer layer인 $TiO_2$ 층이 사용되었으며, buffer layer의 후열처리온도 변화에 따른 PLZT 박막의 결정성과 유전특성이 연구되었다. buffer layer이 삽입되지 않은 PLZT 박막의 잔류분극값은 $19.13{\mu}C/cm^2$ 이었으며, 반면 $TiO_2$ buffer layer을 삽인한 후 후열처리 온도를 $600^{\circ}C$로 증가시킨 PLZT 박막의 잔류분극값은 $146.62{\mu}C/cm^2$까지 크게 증가하였다. 하부전극 백금(Pt)과 PLZT 박막층 사이에 삽입된 $TiO_2$ buffer layer의 특성과 PLZT 박막의 유전특성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 글로우 방전 분광법 (glow discharge spectroscopy, GDS)이 PLZT 박막(PLZT/($TiO_2$)/Pt/Ti/$SiO_2$/Si wafer)에 대해 수행 되었다.

$(Pb_{0.98}La_{0.08})(Zr_{0.65}Ti_{0.35})O_3$ (PLZT) thin films with $TiO_2$ buffer layers were deposited on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrates by an R.F. magnetron sputtering method in order to improve the ferroelectric characteristics of the films. And the ferroelectric properties and crystallinities of the PLZT thin films were investigated in terms of the effects of the post annealing temperatures of $TiO_2$ buffer layers between a platinum bottom electrode and PLZT thin film. The ferroelectric properties of the PLZT thin films improved as increasing of the post annealing temperatures of $TiO_2$ layers, thereby reaching their maximum at $600^{\circ}C$.

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