溶胶凝胶法制备钛酸锶钡薄膜的光电子能谱研究.pdf

2005年10月 四川大学学报(自然科学版) Oct．2005 dSichuan Science V01．42Imue2 第42卷增刊2 Journal University(NaturalEdition) 文章编号：0490—6756(2005)022—0146—04 溶胶一凝胶法制备钛酸锶钡薄膜的光电子能谱研究 刘娟妮，方瑜，肖定全，朱建国。 (四川大学材料科学与工程学院，成都610064) si02／Si村底上甩胶，在不同的热处理条件下制备出不同Ba／Sr比的BST薄膜．SEM测试结果 表明BST薄膜断面平整致密，均匀，无裂纹；化学组态和结合能分析表明BST薄膜的价态为 钙钛矿结构的价态． 关键词-BST薄膜；微观结构；光电子能谱 中图分类号：0482iT^心71 文献标识码：A 1前言 数低、热释性能好等优点，已经在很多方面得到应用￡1-4]．因此，BST薄膜已经成为近年来材料科学家、物理 科学家和电子科学家研究的热门前沿课题之一【5-7]．考虑到制备成本及环境保护等因素，我们采用醋酸钡、 了分析． 2实验 25的BST溶胶，并用孔径为0．29m的滤膜过滤，取少量这样的溶液制成干凝胶以备性能测试使用，其余的 装入白滴瓶中放人超净间中的干燥器皿内待用． 将si02／Si衬底分切好并在使用前对其进行标准的半导体清洗预处理以保证BST薄膜质量．采用旋转 涂覆工艺将已制备好的BST胶液均匀地涂覆在si02／Si衬底上后，在匀胶机上进行匀胶处理，然后将湿膜依 次放在设定温度不同的两个热处理炉上分别进行煎胶、凝胶的热处理，并除去水分和大部分有机物，然后取 下冷却之．重复前面的工艺过程西次后，将薄膜放人电阻炉中进行中期热处理．取出后，再将前面整个制膜工 艺重复操作之后，得到所需厚度后，将其放入电阻炉进行终温烧结，根据测试需要终温烧结温度分别设为 详细的制备工艺可以参考文[8]． 收稿日期：2005．0％20 基金项目：国家自然科学基金 作者简介：刘娟妮(1981一)，女，四川大学材料科学系硕士研究生．师承朱建国教授，主要从事铁电薄膜的制备与性能 研究． *通讯作者，E-mail：nic0400@s01．edu．∞． 增刊2 刘娟妮等：溶胺，凝肢法制备杖酸锶钡薄膜的光电子能谱研究t47 3结果与讨论 3．1 XRD结果分析 Sr0 和800℃的情况下，EST6535均形成了全钙钛矿结构，没有出现焦绿石相等杂峰，且结晶较完善．不过各峰的 强度都比较弱，这可能是因为BST薄膜的厚度比较薄的原因．关于BST6535薄膜厚度的改进问题．还在进 果如表1所示．可以看出，c／a大于1，薄膜为四方相．随着温度的升高，c向略有升高． 表1(mo∞。Sr0拈)nq薄膜在不同退火温度下的晶格参数 Table．1Thelatticeconstants fdmⅢnealed of{B80 atdifferent 65，‰．3s)Ti03 temtmratue 3．2 SEM断面分析 从图中可以看出，薄膜致密、均匀、没有裂纹，薄膜表面非常平整、光滑．这与文[8]中的AFM分析测试得出 算出每甩一层薄膜的厚度约为43nm． 围1路I6535薄膜在不同退兜温度下的XRD谱田 凰2 BST7525薄膜的断面分析田 1 XRD films Fig patterrBofBST6535ann—edatdifferent The Fig．2 sectiondoservatlonofBST7525film temperature 3．3化学组态与结合能分析 148 四川大学学报(自然科学版)