(Pb,Sr)Nb2O6-NaNbO3薄膜的制备与介电性能研究

• 作者: 于军洋 张庆猛 杜军 谭飞虎 赵鸿滨 魏峰
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: (Pb,Sr)Nb2O6-NaNbO3薄膜 脉冲激光沉积法 微晶玻璃薄膜 MIM 介电性能
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 826-830
• 页数: 5页
• 分类号: TM536
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY16022401

摘要

采用脉冲激光技术(PLD)在p+-Si上沉积了(Pb,Sr)Nb2O6-NaNbO3介质薄膜, 介质薄膜在氧化气氛下进行不同温度的热处理, 进行光刻图形化、 磁控溅射沉积电极之后, 形成Al/p+-Si/(Pb,Sr)Nb2O6-NaNbO3/Au结构的MIM(金属-绝缘体-金属)电容器. 通过X射线衍射(XRD)、 原子力显微镜(AFM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对介质薄膜的微观形貌及结构进行分析. 通过测试不同温度热处理后薄膜电容器的I-V和C-V电学特性, 研究了不同温度热处理对薄膜电容器漏电流密度、 电容、 介电损耗及物相的影响, 并对电容器电容和损耗的偏压特性进行了分析, 结果表明, 800 ℃热处理能显著提高薄膜的介电常数并降低漏电流密度. 在偏压为-1 V, 频率为1 kHz的测试环境下, 其介电常数为33, 漏电流密度约为4.104×10-9 A·cm-2, 满足微电子领域内对漏电流小于1×10-8 A·cm-2的要求;对薄膜电容器特性曲线拟合后得到其二次项电压系数为188, 符合国际半导体技术蓝图(ITRS)对未来MIM电容提出的要求, 具有良好的应用前景, 是制备无机薄膜电容器理想的介质材料.