Tác động của các tham số quy trình đến đặc tính dòng bốc hơi trong quá trình bốc hơi bằng laser xung của Titanat chì Zirconat (PZT)

Springer Science and Business Media LLC - Tập 310 - Trang 481-486 - 1993
D.J. Lichtenwalner1,2, O. Auciello1,3,2, R. Dat1,2, R. Barnes4,2, A.F. Schreiner4,2, O.E. Hankins5,2, A.I. Kingon1
1Dept. of Mat. Sci. and Eng., USA
2North Carolina State University, Raleigh, USA
3MCNC Center for Microelectronics, Research Triangle Park, USA
4Dept. of Chemistry, USA
5Dept. of Nuclear Engineering., USA

Tóm tắt

Chúng tôi đã nghiên cứu đặc tính dòng bốc hơi của PbZrxTi1−xO3 phụ thuộc vào các tham số quy trình lắng đọng. Tốc độ bốc hơi-lắng đọng, phân bố góc và loại loài bốc hơi đều chịu ảnh hưởng của áp suất khí oxy. Về mặt trực quan, một sự thay đổi trong hình dạng và màu sắc của đám bốc hơi là rõ ràng khi thêm khí oxy. Phân bố dòng bốc hơi thu hẹp khi áp suất oxy tăng, từ phân bố cos40θ ở áp suất khí thấp, lên đến phân bố cos260θ ở áp suất oxy 300 mTorr. Sự thu hẹp, hay tập trung, của đám bốc hơi cũng dẫn đến tốc độ lắng đọng tăng dọc theo đường chính giữa của đám bốc hơi cho công suất laser cao. Tuy nhiên, ở công suất laser thấp, tốc độ lắng đọng giảm khi áp suất tăng, do tác động tán xạ của khí. Năng lượng của các loài lắng đọng và tỷ lệ giữa dòng lắng đọng và dòng O2 sẽ rất khác nhau trong mỗi chế độ này. Các loài trong đám bốc hơi đã được kiểm tra bằng quang phổ phát xạ quang học. Chúng tôi đã nhận thấy rằng hầu hết các loài nguyên tử có mặt, nhưng tỷ lệ của ion và trung tính rất khác nhau đối với các nguyên tử Pb, Zr và Ti. Do đó, việc áp dụng các trường điện gần bề mặt sẽ ảnh hưởng đến thành phần phim ở một mức độ nào đó.

Từ khóa

#bốc hơi bằng laser #Titanat chì Zirconat #PbZrxTi1−xO3 #áp suất khí oxy #quang phổ phát xạ quang học

Tài liệu tham khảo

R. Ramesh, W.K. Chan, B. Wilkens, H. Gilchrist, T. Sands, J.M. Tarascón, V.G. Keramides, D.K. Fork, J. Lee, and A. Safari, Appl. Phys. Lett. 61, 1537 (1992). J.T. Cheung and H. Sankur, CRC Critical Rev. in Sol. State and Mat. Sci., 15(1), 63 (1988). C.L. Chan and J. Mazumder, J. Appl. Phys. 62, 4579 (1987). T. Venkatesan, X.D. Wu, A. Inam, and J.B. Wachtman, Appl. Phys. Lett. 52, 1193 (1988). O. Auciello, S. Athavale, O.E. Hankins, M. Sito, A.F. Schreiner, and N. Biunno, Appl. Phys. Lett. 53, 72 (1988). D.B. Geohegan, Appl. Phys. Lett. 60, 2732 (1992). D. Fried, G.P. Reck, T. Kushida, and E.W. Rothe, J. Phys. D: Appl. Phys. 24, 1065 (1991). J.S. Horwitz, K.S. Grabowski, D.B. Chrisey, and R.E. Leuchtner, Appl. Phys. Lett. 59, 1565 (1991). R.E. Leuchtner, J.S. Horwitz, and D.B. Chrisey, in Ferroelectric Thin Films II, edited by A.I. Kingon, E.R. Myers, and B. Tuttle, Mater. Res. Soc. Proc. 243, Pittsburgh PA 1992), pp 525–530. O. Auciello, J. Emerick, J. Duarte, and A. Illingworth, J. Vac. Sci. Technol. A 11, 267 (1993).