JPS6188403A - チタン酸鉛薄膜 - Google Patents
チタン酸鉛薄膜Info
- Publication number
- JPS6188403A JPS6188403A JP59209726A JP20972684A JPS6188403A JP S6188403 A JPS6188403 A JP S6188403A JP 59209726 A JP59209726 A JP 59209726A JP 20972684 A JP20972684 A JP 20972684A JP S6188403 A JPS6188403 A JP S6188403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- lead titanate
- gas pressure
- range
- titanate thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ｒスに四小千Ｉｔ ｌ’ＦＴ ｔへボ乳）本発明は光
学素子、焦電素子、圧電素子などに用いるチタン酸鉛Ｐ
ｂＴ ｉ Ｏ３を主成分とする薄膜に関するものである
。
学素子、焦電素子、圧電素子などに用いるチタン酸鉛Ｐ
ｂＴ ｉ Ｏ３を主成分とする薄膜に関するものである
。
チタン酸ＰｂＴｉ０．はペロブスカイト構造をした強誘
電体であり、大きな焦電性、圧電性を持ち。
電体であり、大きな焦電性、圧電性を持ち。
また電気光学効果が大きいため、赤外線検出器、圧電素
子、電気光学素子等応用範囲が広い。最近では素子の高
集積化に伴い、薄膜化の試みがなされるようになった。
子、電気光学素子等応用範囲が広い。最近では素子の高
集積化に伴い、薄膜化の試みがなされるようになった。
ＰｂＴｉ０．薄膜の作成方法としては、スパッタリング
法、化学気相成長法等があるが、スパッタリング法が主
流である。これらの方法においては、化学量論比の原料
を混合した焼結、成形することにより作られるセラミク
スの場合と異なり、鉛とチタンのスパッタ率、基板への
付着率等不確定な要素が多い。そのため、強誘電性を備
えたペロブスカイト型Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏ３単−相が安
定には得られず、ＰｂＴｉ３ｏ、、、Ｐｂ、Ｔｉｚｏｓ
などが第二相として体罰され２１垣をがふスンいら柑
類ぶ訊１九−講こでこれまで、スパッタリングによる場
合にはターゲットの組成、スパッタ条件、スパッタガス
等作成条件の検討が各所で行われており、また化学気相
成長法の場合には蒸発源の選択、基板温度、ガス種等の
検討が行なわれている。しかしながら、単−相が得られ
る膜自体の組成については、特開昭５９−ａｓｏ９ａに
記載されているランタンＬａを含有した特殊な場合につ
いての報告がある他は、これまでほとんど検討されてお
らず、作成条件の決定に確実性がなかった。
法、化学気相成長法等があるが、スパッタリング法が主
流である。これらの方法においては、化学量論比の原料
を混合した焼結、成形することにより作られるセラミク
スの場合と異なり、鉛とチタンのスパッタ率、基板への
付着率等不確定な要素が多い。そのため、強誘電性を備
えたペロブスカイト型Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏ３単−相が安
定には得られず、ＰｂＴｉ３ｏ、、、Ｐｂ、Ｔｉｚｏｓ
などが第二相として体罰され２１垣をがふスンいら柑
類ぶ訊１九−講こでこれまで、スパッタリングによる場
合にはターゲットの組成、スパッタ条件、スパッタガス
等作成条件の検討が各所で行われており、また化学気相
成長法の場合には蒸発源の選択、基板温度、ガス種等の
検討が行なわれている。しかしながら、単−相が得られ
る膜自体の組成については、特開昭５９−ａｓｏ９ａに
記載されているランタンＬａを含有した特殊な場合につ
いての報告がある他は、これまでほとんど検討されてお
らず、作成条件の決定に確実性がなかった。
そこで本発明の目的は、スパッタ膜の組成に着目するこ
とによりＰｂＴｉＯ２単−相薄膜を確実に提供すること
にある。
とによりＰｂＴｉＯ２単−相薄膜を確実に提供すること
にある。
本発明になるＰｂＴｉＯ３薄膜は、ＰｂとＴｉのモル比
Ｐ ｂ ／ Ｔ ｉが ０ 、７５ ＜ Ｐ ｂ ／ Ｔ ｉ ＜ １ 、１０
の範囲にあることを特徴としている。
Ｐ ｂ ／ Ｔ ｉが ０ 、７５ ＜ Ｐ ｂ ／ Ｔ ｉ ＜ １ 、１０
の範囲にあることを特徴としている。
以下、本発明を実施例を参照しながら詳しく説明する。
ＰｂＴ ｉ Ｏ，焼結体をターゲットとし、高周波マグ
ネトロンスパッタリングにより膜厚的２μｍの薄膜を石
英ガラス基板上（２０ｎｒｎＸ ２０ｍＸ ｌｚシン上
形成した。基板温度２００〜３００℃、ガス圧０．４〜
１５Ｐａ の範囲で変化させ、多数の試料を作成した
。この薄膜の組成を溶液発光分光法（Ｉｎｄｕｃｔｉｖ
ｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ａｒｇｏｎ ＰｌａｓｍａＳｐｅ
ｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）により分析した。、ａ膜の組成は
スパッタ時の基板温度に依存せずガス圧に大きく依存し
いることが明らかになった。薄膜組成のガス圧依存性を
第１図に示した。ガス性的４Ｐａでのスパッタ膜ではＰ
ｂ ／ Ｔ ｉがほぼ１となっているが、低いガス圧
でのスパッタ膜はＰｂ過剰に、高いガス圧でスパッタ膜
はＰｂ不足となっている。
ネトロンスパッタリングにより膜厚的２μｍの薄膜を石
英ガラス基板上（２０ｎｒｎＸ ２０ｍＸ ｌｚシン上
形成した。基板温度２００〜３００℃、ガス圧０．４〜
１５Ｐａ の範囲で変化させ、多数の試料を作成した
。この薄膜の組成を溶液発光分光法（Ｉｎｄｕｃｔｉｖ
ｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ａｒｇｏｎ ＰｌａｓｍａＳｐｅ
ｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）により分析した。、ａ膜の組成は
スパッタ時の基板温度に依存せずガス圧に大きく依存し
いることが明らかになった。薄膜組成のガス圧依存性を
第１図に示した。ガス性的４Ｐａでのスパッタ膜ではＰ
ｂ ／ Ｔ ｉがほぼ１となっているが、低いガス圧
でのスパッタ膜はＰｂ過剰に、高いガス圧でスパッタ膜
はＰｂ不足となっている。
次にこれらの膜を条件を変えて熱処理し、結晶化させた
膜の結晶構造をＸ線回折により調べた。
膜の結晶構造をＸ線回折により調べた。
その結果を第２図に示したが、図中１はＰｂＴｉ０゜単
一層のできる範囲、２はＰ ｂＴ １０３に加えＰｂ○
２が生成される範囲、３はＰｂＴｉ０．に加えＰｂＴｉ
、Ｏ□が生成される範囲３はＰ ｂ Ｔ ｆ Ｏｚに加
えＰｂＴｉ１Ｏｔが生成される範囲を示している。この
同第１図と対比させてみると、ガス圧３〜６Ｐａでのス
パッタ膜では熱処理温度によらずＰｂＴｉ０１単一層が
得られ、このときＰ ｂ ／ Ｔ ｉの値は０．７５〜
１．１０の間にある。これに対しｐ ｂ ｏ、が第二相
として生成される低ガス圧でのスパッタ膜ではＰ ｂ
／ Ｔ ｉは１．１０を越えており、ＰｂＴｉ、０７が
第二相として生成される高ガス圧でのスパッタ膜ではＰ
ｂ ／ Ｔ ｉは０．７５ より小さくなっている。
一層のできる範囲、２はＰ ｂＴ １０３に加えＰｂ○
２が生成される範囲、３はＰｂＴｉ０．に加えＰｂＴｉ
、Ｏ□が生成される範囲３はＰ ｂ Ｔ ｆ Ｏｚに加
えＰｂＴｉ１Ｏｔが生成される範囲を示している。この
同第１図と対比させてみると、ガス圧３〜６Ｐａでのス
パッタ膜では熱処理温度によらずＰｂＴｉ０１単一層が
得られ、このときＰ ｂ ／ Ｔ ｉの値は０．７５〜
１．１０の間にある。これに対しｐ ｂ ｏ、が第二相
として生成される低ガス圧でのスパッタ膜ではＰ ｂ
／ Ｔ ｉは１．１０を越えており、ＰｂＴｉ、０７が
第二相として生成される高ガス圧でのスパッタ膜ではＰ
ｂ ／ Ｔ ｉは０．７５ より小さくなっている。
以上のことから、ＰｂＴｉＯ２単−相を安定に得るため
にはＰ ｂ ／ Ｔ ｉを、０ 、７５ ＜ Ｐ ｂ
／ Ｔ ｉ ＜ １ 、１０の範囲にすればよいことが
明らかになった。以上の実験では熱処理時間を２時間一
定としているがガス圧３〜６Ｐａどのスパッタ膜では熱
処理時間を変化させてもＰｂＴｉ０．単−相が得られる
ことがわかった。また、熱処理後のＰ ｂ ／ Ｔ ｉ
は熱処理がｆｂ亦ｌしｌプ１１す、１礒１つ屯以上のこ
とから、Ｐｂ／Ｔｉを、 ０ 、７５ ＜ Ｐ ｂ ／ Ｔ ｉ ＜ １ 、１０
の範囲となるようにすれば、ＰｂＴｉ０．単−相薄膜を
確実に提供できることは明らかである。また、Ｐ ｂ
／ Ｔ ｉはガス圧に大きく依存するので、ターゲット
自体の組成を変化させなくてもガス圧を変化させること
により容易に組成を制御することが可能である。
にはＰ ｂ ／ Ｔ ｉを、０ 、７５ ＜ Ｐ ｂ
／ Ｔ ｉ ＜ １ 、１０の範囲にすればよいことが
明らかになった。以上の実験では熱処理時間を２時間一
定としているがガス圧３〜６Ｐａどのスパッタ膜では熱
処理時間を変化させてもＰｂＴｉ０．単−相が得られる
ことがわかった。また、熱処理後のＰ ｂ ／ Ｔ ｉ
は熱処理がｆｂ亦ｌしｌプ１１す、１礒１つ屯以上のこ
とから、Ｐｂ／Ｔｉを、 ０ 、７５ ＜ Ｐ ｂ ／ Ｔ ｉ ＜ １ 、１０
の範囲となるようにすれば、ＰｂＴｉ０．単−相薄膜を
確実に提供できることは明らかである。また、Ｐ ｂ
／ Ｔ ｉはガス圧に大きく依存するので、ターゲット
自体の組成を変化させなくてもガス圧を変化させること
により容易に組成を制御することが可能である。
〔発明の効果〕
以上に述べたように、本発明によれば膜中のＰ ｂ ／
Ｔ ｉを規定することによりＰｂＴｉＯ３単−相の薄
膜を確実に作製できる６したがって、高い電気光学効果
を示し・−焦電性、圧電性を有する強誘電性ＰｂＴｉ０
．薄膜が容易に得られ、光学素子、焦電素子、圧電素子
として利用することが可能である。
Ｔ ｉを規定することによりＰｂＴｉＯ３単−相の薄
膜を確実に作製できる６したがって、高い電気光学効果
を示し・−焦電性、圧電性を有する強誘電性ＰｂＴｉ０
．薄膜が容易に得られ、光学素子、焦電素子、圧電素子
として利用することが可能である。
第１図は、Ｐｂ／Ｔｉモル比のガス圧依存性を示す図、
第２図は、ガス圧、熱処理温度を変化させて作、成した
膜の結晶構造を示す図。 １・・・ＰｂＴｉＯ２単−相の得られる範囲、２・・・
ＰｂＴｉ０１に加えＰｂ○２の生成する範囲、３・・・
Ｊｌ１２１ ｚ１２１ η′ス万（Ｐ４）
第２図は、ガス圧、熱処理温度を変化させて作、成した
膜の結晶構造を示す図。 １・・・ＰｂＴｉＯ２単−相の得られる範囲、２・・・
ＰｂＴｉ０１に加えＰｂ○２の生成する範囲、３・・・
Ｊｌ１２１ ｚ１２１ η′ス万（Ｐ４）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、チタン酸鉛ＰｂＴｉＯ＿３を主成分とする薄膜にお
いて、鉛Ｐｂ及びチタンＴｉのモル比Ｐｂ／Ｔｉが、 ０．７５＜Ｐｂ／Ｔｉ＜１．１０ であることを特徴とするチタン酸鉛薄膜。 ２、前記薄膜は、高周波スパッタリング法により形成さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のチタ
ン酸鉛薄膜。 ３、前記薄膜は、高周波スパッタリング法により形成さ
れ、さらに熱処理されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のチタン酸鉛薄膜。 ４、前記薄膜の組成は、高周波スパッタリングにより形
成される際に、スパッタガス圧により制御されることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のチタン酸鉛薄膜
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209726A JPS6188403A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | チタン酸鉛薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209726A JPS6188403A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | チタン酸鉛薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188403A true JPS6188403A (ja) | 1986-05-06 |
Family
ID=16577623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59209726A Pending JPS6188403A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | チタン酸鉛薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188403A (ja) |
-
1984
- 1984-10-08 JP JP59209726A patent/JPS6188403A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5453294A (en) | Method of controlling crystal orientation of PZT and PLZT thin films on platinum substrates | |
| JPH06350154A (ja) | 圧電体薄膜素子 | |
| JP2532381B2 (ja) | 強誘電体薄膜素子及びその製造方法 | |
| JPH08161933A (ja) | 強誘電体薄膜及び強誘電体薄膜被覆基板並びに強誘電体薄膜の製造方法 | |
| JPH06116095A (ja) | 強誘電体薄膜の結晶配向性制御方法 | |
| US5449933A (en) | Ferroelectric thin film element | |
| JP4122430B2 (ja) | 強誘電体膜 | |
| JPH11220185A (ja) | Ｐｚｔ系強誘電体薄膜およびその形成方法ならびに同薄膜を用いた機能素子 | |
| JPH08186182A (ja) | 強誘電体薄膜素子 | |
| JPS6188403A (ja) | チタン酸鉛薄膜 | |
| JPH04206871A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH045874A (ja) | 強誘電体薄膜およびその製造方法 | |
| JPS60161635A (ja) | 電子デバイス用基板 | |
| JPH0196368A (ja) | 強誘電体薄膜の製造方法 | |
| Lakeman et al. | Crystallization behavior and improved properties for sol-gel derived PZT and PLZT thin layers processed with a lead oxide cover coating | |
| JPH053439B2 (ja) | ||
| JP3124849B2 (ja) | 誘電体薄膜の製造方法および製造装置 | |
| JP3589354B2 (ja) | 誘電体薄膜の製造方法 | |
| JP3267278B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH05139895A (ja) | 酸化物強誘電薄膜の製造方法 | |
| JP2000082796A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0535563B2 (ja) | ||
| JPH04308607A (ja) | Ｐｚｔ強誘電体薄膜の製造方法 | |
| JPH0430526A (ja) | 薄膜強誘電体の製造方法 | |
| JPS62128992A (ja) | 電気光学素子用薄膜の製造方法 |