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1、第36卷第2期红外与激光工程2007年4月Vol.36No.2InfraredandLaserEngineeringApr.2007PLD制备铁电薄膜工艺参数的研究现状1,223赵亚凡,陈传忠,宋明大(1.山东建筑大学理学院,山东济南250014;2.山东大学材料科学与工程学院,山东济南250061;3.山东大学机械工程学院,山东济南250061)摘要:铁电薄膜在微电子学、光电子学、集成光学和微电子机械系统等领域有着广泛的应用(前景)。脉冲激光沉积(PLD)在铁电薄膜制备方面显示出独特的优越性。介绍了PLD的原理、特点;综述了PLD工艺参数,包括衬底温度、氧气
2、压力、靶材结构与成分、能量密度、靶基距离、缓冲膜以及退火工艺等的研究现状;展望了PLD制备铁电薄膜的应用前景。关键词:脉冲激光沉积;铁电薄膜;工艺参数中图分类号:TN249文献标识码:A文章编号:1007-2276(2007)02-0175-04Researchstatusofthetechnicalparametersofthepulsedlaserdepositedferroelectricthinfilms1,223ZHAOYa!fan,CHENChuan!zhong,SONGMing!da(1.SchoolofScience,ShandongArchi
3、tectureUniversity,Jinan250014,China;2.SchoolofMaterialScienceandEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061,China;3.SchoolofMechanicalEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061,China)Abstract:Ferroelectricthinfilmhaswideapplicationinthefieldsofmicroelectronics,optoele!ctronics,integr
4、atedopticsandmicro!electricalmechanicalsystem.Pulsedlaserdepositionshowsanuniqueadvantageforthedepositionofferroelectricthinfilm.ThemechanismandcharacteristicsofPLDarediscussed.Researchstatuseofthetechnicalparametersofthepulsedlaserdepositedferroelectricfilms,includingsubstratetempe
5、rature,oxygenpressure,targetcompositionandstructure,energydensity,target!to!substratedistance,bufferlayer,andpost!annealingprocessingarereviewedindetail.Thefutureapplicationtrendisalsoprospected.Keywords:Pulsedlaserdeposition;Ferroelectricthinfilm;Technicalparameter0引言电性且厚度尺寸为数十纳米到数
6、微米的铁电薄膜与块体材料相比,尺寸小、质量轻、易于集成。此外,薄膜铁电材料是指在一定温度范围内具有两个或多材料还具备与Si及集成电路的低工作电压相容性个可能的自发极化取向,在外电场的作用下其极化取好,翻转速度快,储存信息的非挥发性以及抗辐射性向可以改变,并且其电极化强度与外电场之间具有电好等优点。20世纪70年代以来,随着铁电薄膜制备滞回线(hysteresisloop)关系的材料,因其特殊的介电、电光、声光、光折变、非线性光学、热释电和压电等技术的突破,成功地制备出了可与Si或GaAs电路集性能,成为一种极具商业应用前景的材料[1]。具有铁成,工作电压在3~
7、5V,性能优良的铁电薄膜。铁电薄收稿日期:2006-04-02;修订日期:2006-06-14基金项目:山东省优秀中青年科研奖励基金资助项目(02BS056)作者简介:赵亚凡(1973-),女,山西太原人,博士研究生,讲师,主要从事材料表面激光强化与改性研究。Email:zyf-prc@163.com导师简介:陈传忠(1963-),男,教授,博士,博士生导师,主要从事激光表面改性与强化研究。Email:chenchuanz@163.com。176红外与激光工程第36卷2膜制备工艺与IC工艺兼容,极大地促进了铁电薄膜的面积为5.08～7.62cm。近年来出现的激
8、光扫描法可制备与器件应用研究的发展,使
