이차이온질량분석기를 이용한 PZT 박막의 후열처리 온도에 따른 특성에 관한 연구 (Study of Effect of PZT Thin Film Prepared in Different Post-Annealing Temperature Using SIMS)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 24권 / 5호 / 392 ~ 397페이지
· 저자명 : 심등, 이태용, 이경천, 허원영, 신현창, 김현덕, 송준태

초록

본 연구에서는 RF 스퍼터링을 이용하여 PZT 박막을 제작하였고 후열처리 온도에 따른 PZT 박막의 특성을 SIMS를 이용하여 분석하였으며 XRD, FESEM 분석방법과 관련 시켜 박막의 특성에 관하여 연구하였다. XRD, FESEM분석을 통해 후열처리 온도가 700℃ 일 때 가장 우수한 결정성을 확인하였다. 그리고 PZT 박막의 누설전류 값은 후열처리온도 700℃에서 2.1×10-7 A/㎠ 값을 나타내었고 항전계, 잔류분극, 자발분극 값은 각각 10 kV/cm, 15.6 μC/㎠, 44.3 C/㎠나타내었다. SIMS 분석결과를 통해 700℃에서 과잉된 Pb가 대부분 휘발되었음을 확인하였고 이로 인하여 XRD, FESEM결과에서 양호한 결정성과 표면특성을 보였다. SIMS분석법은 박막내부에 각 원소의 변화를 선명하게 측정 할 수 있는 장점을 갖고 있으므로 PZT 박막의 각 원소간의 결합률에 따라 박막의 특성 변화를 유용하게 규명할 수 있었다.

영어초록

The effect of various post-annealing temperature to sputtered Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) thin films wa s investigated. The crystallization process, surface morphology and the electrical characteristics strongly de pends on the rapid thermal annealing (RTA). In radio frequency (RF) sputtering methods, there were man y papers mostly forcing on the crystal forming and the surface variations with different elements distributi on (Pb, Ti, Zr, O) on the surface of the PZT layer. In this experiment, the post-annealing treatment prom oted the Pb volatilization in PZT thin film and affected the Ti diffused throughout the Pt layer into the PZ T layer. Second ion mass spectroscopy (SIMS) analysis was employed to show that the Pb element in the PZT layer was decreased at the same time the Ti element mass was slight decreased than Pb with increa sing RTA temperature. That result prove the content of Pb affect the PZT thin film property.

참고자료

· 없음