Ba0[1].6Sr0.4TiO3溅射靶材的烧制和性能分析(2)

二氧化钛

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2期

张龙，:a. r TO"等 B o So i 3 溅射靶材的烧制和性能分析

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表 1制备 B T的原材料的物理化学特性 STa l Pa a tr fBST t g tm atl be1 r mee s o a e te: r

Gm Y等研究了 B x r一TO i… aS i薄膜中与薄膜介电常数的关系，发现当= . 0 6~0 7时介电常 .

匝囵] _一烘干

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圆

皤

数值达最大。本文研究了 B T靶材的值与介电 S常数的关系，采用了添加剂技术来解决制靶工艺并流程中的难题和优化靶材。

球磨『

粉碎 r_预烧结 r1压模 _1 _

工压嫫 f一曼塑 r_1堕 r_取样分析 _1 _ _ 1造粒F g 1 P o e so S a g t a rc t g i . r c s fB T t e b i ai r f n

1工艺试验 11靶材 B/ r . a S的配比分析

图 1 BT靶材制造工艺流程 S

在试验中将制靶原材料分别球磨 10,0 h以 0 h20及使用自行设计的研磨磨制取超细粉和超微粉，靶材烧结温度及时间分别为 10￣ 15￣ 18￣ 2 0C、2 0C、2 0C

本文研究的： T靶材，工艺上它可由钡、 B S在锶

的氧化物、氢氧化物或碳酸盐与二氧化钛混合在高温下直接反应来制得，实际的工艺技术中由于金但

和 3、h恒温时间。实验表明， h6提高温度或延长恒温时间更有利于晶化效果。 通过以上的工艺方法，制取了 1 0 6的不 0X . mm

属氧化物的活性较差故多采用相应的碳酸盐作原料。

使用的材料是碳酸钡 ( a O )碳酸锶 ( r BC 3, S-

同 B/r比的各种圆形 B T靶材样品，经制作 aS配 S再金属电极，刻成电容样品，得介电常数 s值的变光测化规律 ( 2,在靶材的组分设计中，先予以表 )以便预

C和二氧化钛，高温下其平衡的化学反应式 O)在为：^

B C 3 TO B T 3 C 2 a O+ i2 a i+ O O T SC 3 T

O s i3 C 2 rO+ i2 r 0+ O T TBa O3+ S Ti Ti r O3 Ba 6S o TO o r 4 i3.

①②⑧

控制，以消除在磁控溅射过程中由于组分的缺失造成失配而影响薄膜性能。表 2材料 B/ r aS的不同比率的￡值相对变化规律Ta l Vau f ih dfe e tr t f Ba r i a p e be 2 l e o m￣t i r n ae o /S n s m ls f

.

表 1列出了上述各原材料的物理化学性能。

在靶材的制备中，纯度、颗粒度和颗粒形状是原材料质量的三项重要因素。其中，材料的纯度决原定了靶材电性能的优劣和它的稳定性；颗粒度的大小决定了原材料的表面活性和制成品的均匀性、体

密度等；颗粒形状决定烧成品空隙率及固相反应的完全程度。

研究采用了分析纯的主体材料和高纯的添加剂， 使用刚性较好的玛瑙球磨罐经湿法球磨加工成超细微粉以达到较佳的工艺标准，工艺流程见图 1其。试验证明在 B r一TO S i结构式中， 当=0 6 .~

以上工艺流程中成型烧结温度控制在 10 20~

07时可获得较高的 s, .值这在制备 B T薄膜时， S

10￣恒温 3, 30C h其升温和降温速率控制在 20/1 0￣ I C,时以内。

可作为薄膜的结构式的的取值范围。