Ba0[1].6Sr0.4TiO3溅射靶材的烧制和性能分析(3)

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功能材料与器件学报

1 4卷

12 B S0TO溅射靶的制备 . a r4 i 3 _

表 4靶材化学组分分析Ta e4 An l ss o o6 04 O3tr e o o nt bt a y i fBa Sr Ti a g tc mp ne

为了制取结构配比为 B S TO a r i,的钛酸锶

钡产品，可依据化学反应式①~③计算出表 1中各试剂的含量，计算所得结果列于表 31 3靶材的抗温循和热冲击性 .

在实验中利用高温烧制的 B T靶材制备 B T S S薄膜时，采用原位基底同步加热法进行射频磁控溅射生长 B T薄膜 J S。普通工艺烧制的靶材耐不住

由上表可看出，元素的相对误差基本上处在各许可范围内， T的损失偏大，但 i可通过配方调整。2 2差热分析和 X—ry射分析 . a衍

溅射的射

频冲击，溅射过程中 B T靶材会碎裂致在 S使溅射过程无法进行。尤其是基底同步加热时，靶材长时间的处于 4 0C以上的烘烤中，强靶材的 0o增抗冲击强度和平衡内部应力成为制靶的关键。经反复实验，我们通过控制原料的颗粒大小、添加微量剂和发泡剂解决了这一难题。表 3 B T的反应物所含的各组分配比 STa l Co o iin a in o he BS a tn te be 3 mp sto sr to ft T ci g ma tr

图 3图 4分别是 B。SoTO、 a6r4i靶材的差热分 . .析和 x—ry射分析图。 a衍

Fi . De ae c n e a ayss o g3 c s e c n l i BST a g t l tr e

球磨颗粒度；工艺中控制约 1 t的颗粒度，~3 m x以及 15 20~18 o和 3~ h的恒温即可制取优质、 20C 6密

图 3 B T靶材的差热分析 S

实、高强度的靶材，过细的粉体不利于结晶效果。添加剂；量氧化物添加剂可改善产品的烧结微

性能和调节产品的电、、热机械性能，降低靶材的烧结温度，高介质的电阻率等。我们在烧制靶材时提添加了多种添加剂，化了靶材和由其制备的 B T优 S薄膜的理化性能。 发泡剂；在靶材中添加一定计量的碳酸发泡剂和助泡剂，备多孔的 B T靶材，严酷的磁控溅制 S在射加热条件下可以显著地吸收、消除其内应力，高提其热稳定性。2 Ba 6S 04TO靶材的性能分析 0 r i. .

2 o 6 0o 2舢 3 o3【 4 o 5J o 5 o 6 O 6, 4o oo 2o 8o) o ( 6 2O 8 o 7 . 8 .o 4 D o o o

Fi. XRD te nso T ag t g4 patr fBS t e r

图 4 B T靶材的 X D分析 S R

由图 3看出有 B T靶材差热曲线比较平滑连 S续，突兀的峰，动较小，无波显示出靶材状态稳定，原材料晶体转化彻底，晶化效果好，电常数在一定温介

度范围内变化不大。由图4看出这块靶是典型的钙钛矿结构的 B。 S。 TO a r i靶，体结构完整，晶没有. .

2 1化学组分分析 .

所制备的样品经组分分析，

除添加剂及掺杂扣剂后各组分比见表 4。

杂峰。

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2期

张龙，:a r TO溅射靶材的烧制和性能分析等 Bo o i, S

31 6

2 3 B 0 S0TO靶材的 S M电镜分析 . a_ r 4i 3 6 - E

3总结 文章介绍了 B T靶材的烧制工艺过程， S通过试

图 5是 B T靶材的 S M电镜扫描图， S E晶体生长良好，晶粒平均尺寸约为 4 8 . m,堆积密实。

验确定了元素比与介电常数的关系，通过研磨成 1~

3的颗粒度的超细粉，掺杂了改善 BT靶材 m并 S

靶材性能的微量添加剂，高温烧结成抗龟裂、寿命长的靶材。通过差热分析和 X—ry衍射分析等方法 a确定了靶材的 B 0 S0 i。钙钛矿结构，由 P— aI r O 6 T并

E分析了这种靶材的铁电性能。参考文献：[]章天金， 1李东，超， B T薄膜的 Sl e法制备及徐等. S o—G l其电学性能的研究[] J .压电与声光，0 2 2 2:4 20,4( ) 15—

1 48.

Fg 5 S i . EM fBS tr e o T a g t

[]E hl l a, sn .Poesi tedvl m n o 2 zi a vnS Te g Y rcs n h ee p et f va T o ( a S) i3 B T hnfmso i bt r R Ms J . B,r TO ( S )t l r g ieaD A[] ii f ga M ae e t r Ch m Phy s,2 00, 5: 2—2 0 6 27 28.

图 5 B T靶材的 S M分析 S E

3 4铁电性能分析 .

[]Assi A A R e a. ae D psi f( a s) 3 t h K MU A, t 1Lsr eoio o B,r u N tnT O3 F l i i ms山 Mea tl— E h ln da n tta c t Acd t ye e imiee r a e i c i

图 6显示了 B T靶材有比较标准的 P—E曲 S线，明这种方法制作的 B T溅射靶材具有典型的说 S

C m l e[] J nJA p h s20 . o pe sJ .p p l y,0 2 x P []C l M W, 1L oe a一S i 3h l s ru a 4 o e a. adpdB 1 r O i fm n— e t T t ni

f t o

铁电特性。此图显示所制 B T靶材电滞特性明显， S 只是没有闭合，成这一现象的原因的分析也在进造一

b ei plaos J . O R A F A P ID l dv eapctn[. J U N L O P LE e c i i]PHY SI CS VO LUM E,001, 9. 2 8

步的研究中。

[]K n P e a. f c o ana n m ea r o ee 5 a gW,t 1Ef t n el gt prt e nt _ e f i e u hlcr n e si n c a a trsis o iio i s c ae 0. e to miso h ce itc fslc n tp o td Ba r2 0 1 5 1 0

6 S0 3 TO hnfm[] a c T cmo,0 3 2 7 r. 3 I3ti l J .V cS i el l2 0, 1 i() 3.

[]Jo 6 on—H u gA n e a. et u yn h,t 1D u r m—i ue erdt n e i n cddgaa o d i o B, r i3fms J . p h sL t,20 7 f( a s )TO l[] Ap lP y et 00,7 i() 9.

尝 50

墨. 5l 0.

[]Gm Y, u snT F nY, 1Mi ot c r adde c 7 i H do, a e a. c s ut e n i e— t r r u lti o ri l—x r Ti l g o n La O3s b— rc prpe t o Ba esf S x O3f m wn o AI u i r

1 5 2 0—

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s ae[] t t J .Ap l h s et 20,6 8 . r s p y t, 0 07 ( ) P L2 0 0 0一0 0 l 0 0 l 0 00 X Ax s te i Ti i 2 0 0 0

[]张龙， 8林立强，朱健，等.衬底同步加热溅射 B T薄膜的 S研究[] J .传感技术学报，0 6 1 ( ) 10 20,9 5:9 4—10 . 96

Fi. P—E e e e c fBS tr e g6 d p nd n e o T ag t

图 6 B T靶材的 P— …… 此处隐藏：1330字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……