文档介绍：第21卷第3期 2006年5月无机材料学报 Journal anic Materials , May,2006 文章编号:1000—324X(2006)03—0713—06 ,杨传仁,廖家轩,张继华,冷文建,陈宏伟,符春林(电子科技大学微电子与固体电子学院,成都610054) 摘要: 用射频磁控溅射在Pt/Ti/Si02/ 4T103(BST)薄膜,用x射线光电子能谱(XPS), 常规晶化时,BST薄膜表层约3—5nm厚度内含有非钙钛矿结构的BST,随着温度的升高该厚度增加;快速晶化时,该厚度减薄至lnm内,,非钙钛矿结构的BST并非来自薄膜表面吸附的CO和C02等污染物,而与表面吸附的其他元素(如吸附氧)对表层结构的影响有关. GXRD和AFM表明,致密的表面结构能有效的阻止表面吸附元素在BST膜体中的扩散,从而减薄含非钙钛矿结构层的厚度. 关键词:BST;表层;晶化;钙钛矿结构;XPS 中图分类号:TN304 文献标识码:A 1引言近年来,钛酸锶钡(BST)薄膜因其高的介电常数在非易失铁电存储、高密度随机存储(即薄膜电容器)等方面具有巨大的应用前景,因而成为人们的一个研究热点[1~,BST薄膜和底电极之间的界面过渡层,其介电常数只有BST膜体的几十分之一,从而使BST薄膜电容器的介电常数显著降低,严重地制约了BST的应用[7“10].因此, 要实现BST薄膜的实际应用,该低介电层,俗称“死层”,当 BST的厚度为20nm时,,BST薄膜的表面因吸附空气中的CO、C02及H20等而形成一薄层诸如BaC03或SrC03似的污染物,这层污染物介电常数同样非常低,也称为”死层”,显著降低BST薄膜电容器的介电常数[11].相对而言,。Fujisaki等人[12]用XPS分析BST表层元素的化学态表明,钡元素易从BST结构中分解出来与空气中吸附的C02和H20反应形成BaC03,并指出***不但能有效除去这种碳酸盐,【13]在对比研究脉冲激光沉积(PLD)和紫外辅助脉冲激光沉积(UVPLD)对BST薄膜表层结构的影响时发现,,非BST相的形成主要与表层的氧缺位有关. Jaemo Im等人【14】的研究表明,BST薄膜表面吸附一层C/H污染物, 。C才能去除。 N20等离子处理及热解吸附作用也能除去 BST薄膜表面吸附的C/H污染物【15】.但是,这些研究结果极少涉及含非BST相“死层”收稿日期; 2005—04—29,收到修改稿日期:2005—06—20 基金项目: 国家重大基础研究计划(973) 作者简介: 唐章东(1978),男,硕士研究生, E—mail:tzhangdong@ 万方数据 714 无机材料学报 21卷厚度、非BST相分布、,