可与读出电路集成的锆钛酸铅铁电薄膜材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种可与读出电路集成的锆钛酸铅铁电薄膜材料的制备方法，该方法是通过低温原位磁控溅射生长，然后，进行高压低温处理而实现的。本发明方法的最大优点是：在400℃的低温下，可以得到高度(100)取向的纯钙钛矿相PZT薄膜，并具有很好的铁电性；重复性好，整个制备和处理温度在450℃以下，能直接沉积在读出电路上，和铁电微器件的单片集成工艺相兼容。

主权项

1.一种可与读出电路集成的锆钛酸铅铁电薄膜材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：(1).PZT薄膜的制备A.取衬底为(100)取向的单晶硅片，采用常规的清洗方法，即，先用乙醇、丙酮交替进行超声清洗，然后用三氯乙烯进行化学清洗，最后在真空室内再用氩离子束刻蚀剥离清洗；B.然后将衬底放入溅射仪的样品架上，用磁控溅射工艺，在衬底上生长LaNiO3底电极层；C.原位溅射PZT薄膜，换上PZT溅射靶，将溅射腔体真空度抽到5×10-4pa，同时加热带有LaNiO3底电极层的硅衬底，加热温度范围为室温至400℃，然后通入氩气，并保持气压在1-2pa，进行PZT薄膜溅射沉积，直至所需厚度；溅射PZT所用靶材由PbO、ZrO2和TiO2粉末均匀混合、压制成块状，烧结成陶瓷靶；其中Pb与Zr、Ti之和的摩尔为1.1∶1。(2).PZT薄膜的后处理将上述制备好的PZT薄膜样品放入高压罐中，加热PZT薄膜样品，加热温度为380-410℃，然后通入氧气并保持气压在4Mpa-8Mpa进行退火，退火时间为8-12小时。