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논문 상세정보

PZT 박막제조시 하부전극과 buffer층에 따른 박막특성에 관한 연구

Characteristics of PZT thin films with varying the bottom-electrodes and buffer layer

초록

본연구에서는 금속타겟을 이용한 반응성 스퍼터링법을 이용하여 PZT 박막의 전극 및 계면 특성의 개선을 위해, $Pt/SiO_{2}/Si$$Ir/SiO_{2}/Si$기판을 각각 사용하였으며, buffer layer로는 $PbTiO_{3}$을 이용하였다. Pt하부전극을 이용하여 PZT 박막제조시 randomly oriented PZT 박막이 얻어졌으나, buffer layer를 이용한 경우 (100)으로 배향된 결정성이 좋은 PZT 박막을 얻을 수 있었다. Ir하부전극을 이용한 경우, buffer layer증착에 따른 PZT 박막의 상형성이 다소 증진되었으며, Pt하부전극의 경우에 비해 잔류분극의 증가와 항전계의 감소를 관찰할 수 있었다. PZT 박막제조시 buffer layer의 이용에 따라 유전율이 증가함을 알 수 있었으며, 또한 Ir하부전극의 경우가 Pt하부전극의 경우보다 더 좋은 유전특성이 얻어졌다.

Abstract

We adopted the $Pt/SiO_{2}/Si$ and the $Ir/SiO_{2}/Si$ substrates of which buffer layer is $PbTiO_{3}$ to improve electrode and interfacial properties of PZT thin film deposited by reactive sputtering method using metal target in this study. We got PZT thin film to have highly oriented(100) structure and good crystallinity using buffer layer in Pt bottom-electrode, though randomly oriented PZT thin film was obtained without buffer layer. Although great improvement of PZT phase formation on Ir bottom-electrode with buffer layer was not observed, we observed the increase of remennant polarization and the decrease of coercive field compared with properties of PZT thin films on the Pt bottom-electrode. So we got the results of the increase of dielectric constant using buffer layer on fabrication of PZT thin film and the better dielectric properties in PZT thin film using Ir bottom-electrode compared with that using Pt bottom-electrode.

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