一种具有成份梯度分布的非铅系铁电薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于一种采用化学方法制备具有成份梯度分布的非铅系铁电薄膜及其制备方法领域。本发明专利技术所述的具有成份梯度分布的Ｂａ（Ｔｉ，Ｚｒ或Ｓｎ）Ｏ↓［３］铁电薄膜，含有Ｂａ（Ｔｉ↓［１－ｘ］，Ｚｒ或Ｓｎ↓［ｘ］）Ｏ↓［３］，其中Ｘ为０－０．７０。本发明专利技术所涉及的梯度薄膜Ｂａ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ↓［３］（ＢＺＴ）和Ｂａ（Ｔｉ，Ｓｎ）Ｏ↓［３］（ＢＴＳ）属非铅体系，在制备过程中尤其在和Ｓｉ工艺的集成过程中没有铅的污染，并且调整温度的范围也比较宽。与钛酸锶钡（ＢＳＴ）相比，在结构上：Ｂａ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ↓［３］（ＢＺＴ）和Ｂａ（Ｔｉ，Ｓｎ）Ｏ↓［３］（ＢＴＳ）材料属于ＡＢＯ↓［３］钙钛矿结构中的Ｂ位替代，其晶粒尺寸可以在比较大的范围内调整；性能上：对于薄膜材料降低了漏导，提高了耐压特性，拓宽了梯度薄膜的应用范围。与沿厚度成份分布均匀的ＢＺＴ和ＢＴＳ铁电薄膜相比，本发明专利技术所述的具有成份梯度分布的Ｂａ（Ｔｉ，Ｚｒ或Ｓｎ）Ｏ↓［３］铁电薄膜具有较大的介电常数和改善的温度特性。

Non lead ferroelectric thin film with component gradient distribution and preparation method thereof

The invention belongs to the field of preparing a non lead ferroelectric film with a component gradient distribution by chemical method and a preparation method thereof. The invention has the composition gradient distribution of Ba (Ti, Zr or Sn) O: 3 ferroelectric thin films containing Ba (Ti: 1 x, Zr or Sn: x): O 3, X 0 - 0.70. Gradient film of the invention relates to Ba (Zr, Ti): O 3 (BZT) and Ba (Ti, Sn): O 3 (BTS) is a non lead system, in the preparation process, especially in the integration process and the Si process does not lead pollution, and adjust the temperature range the relatively wide. With the barium strontium titanate (BST) than in the structure: Ba (Zr, Ti): O 3 (BZT) and Ba (Ti, Sn): O 3 (BTS) B alternative materials belonging to the ABO down 3 in the perovskite structure, the grain size can be adjusted in the range of relatively large; performance: for thin film material to reduce the leakage, improve the compressive properties, broaden the scope of application of gradient film. With the uniform distribution along the thickness of the component BZT and BTS ferroelectric thin films, the invention has the composition gradient distribution of Ba (Ti, Zr or Sn): 3. The temperature characteristics of O ferroelectric thin films have higher dielectric constant and improvement.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种采用化学方法制备具有成份梯度分布的非铅系铁电薄膜及其制备方法领域。
技术介绍
一般情况下，在铁电材料的相变点附近，其介电常数随温度的变化而产生较大的改变，在其居里点附近尤其明显。对于铁电材料而言，往往在其相变点附近，具有较高的介电常数、热释电系数以及压电性能等。但由于在相变点附近其温度特性不好，限制了它的适用范围。对于铁电薄膜材料而言，为了改变它的温度特性，所制备的(Ba，Sr)TiO3(BST)铁电薄膜沿厚度形成成份梯度，在一定程度上改善了薄膜的温度特性。但由于BST薄膜有较高的漏导损耗，因而其应用受到一定的局限，这就需要一种高介电常数，低漏导损耗的薄膜材料。作为BST的替代材料有Ta2O5、(Ba1-xSrx)(Ti1-yZry)O3(BSTZ)、Ba(Zr，Ti)O3(BZT)以及Ba(Ti，Sn)O3(BTS)等。锆钛酸钡Ba(ZrTi)O3(BZT)和Ba(Ti，Sn)O3(BTS)是对BaTiO3(ABO3)钙钛矿结构进行B位替代而来。BZT和BTS薄膜具有较低的漏导电流，BZT和BTS薄膜在高频下同样具有良好的介电性能，因此可以应用于下一代DRAM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有成份梯度分布的Ｂａ（Ｔｉ，Ｚｒ或Ｓｎ）Ｏ↓［３］铁电薄膜，含有Ｂａ（Ｔｉ↓［１－ｘ］，Ｚｒ或Ｓｎ↓［ｘ］）Ｏ↓［３］，其中Ｘ为０～０．７０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟继卫，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]