Tenké vrstvy PZT připravené iontovým naprašováním z vícesložkového terče

0490478 - ÚFP 2019 RIV CZ cze J - Článek v odborném periodiku
Hlubuček, Jiří - Vápenka, David - Horodyská, Petra - Václavík, Jan
Tenké vrstvy PZT připravené iontovým naprašováním z vícesložkového terče.
[PZT thin films produced by ion-beam sputtering from a multicomponent target.]
Jemná mechanika a optika. Roč. 63, č. 2 (2018), s. 43-46. ISSN 0447-6441
Grant CEP: GA MŠMT(CZ) LO1206
Institucionální podpora: RVO:61389021
Klíčová slova: PZT * ion-beam sputtering
Obor OECD: Materials engineering

Olovo zirkonát titanát (PZT) je široce používaný pro svoje feroelektrické a piezoelektrické vlastnosti, které jsou podmíněny perovskitovou strukturou. Krystalizace PZT do této preferované fáze je podmíněna mimo jiné také správným stechiometrickým složením, kde koncentrace olova je kritickým parametrem. Samotný proces krystalizace probíhá při vysokoteplotním žíhání, při kterém ovšem dochází k nežádoucímu snížení obsahu olova v deponované vrstvě. Proto je dobré připravit vrstvu s přebytkem olova, a tím tak kompenzovat jeho úbytek při žíhání. Z toho důvodu je tento článek zaměřen na řízení chemického složení tenkých filmů PZT pomocí naprašování iontovým svazkem (IBS). Vrstvy nanesené pomocí IBS by měly teoreticky vykazovat stejné chemické složení jaké má terč z kterého jsou nanášeny. Nicméně, v případě PZT je vhodné mít možnost kontrolovaně měnit chemické složení naprašovaných tenkých filmů pro dosažení vysokého perovskitového podílu. Naše studie odhalila, že určující obsah olova v PZT vrstvách připravených pomocí jednoduché a duální iontové depozice z vícesložkového terče může být snadno řízen výkonem primárního iontového zdroje. Současně, složení je také závislé na teplotě substrátu a energii iontů asistenčního iontového zdroje. Tenké PZT vrstvy byly připraveny s více než 30% přebytkem ze stechiometrického vícesložkového terče (tj. terč bez přebytku olova). Můžeme tedy navrhnout několik možných setů depozičních parametrů vhodných pro depozici PZT pomocí IBS pro dosažení vysokého perovskitového podílu.

Lead zirconate titanate (PZT) is widely used for its ferroelectric and piezoelectric properties. Its unique properties are conditioned by perovskite structure. Crystallization into this phase is determined among others by a proper stoichiometry, where the lead concentration is a crucial parameter. That is why this paper is devoted to the control of chemical composition of PZT thin films deposited via ion beam sputtering (IBS). Our study showed that the determinative lead content in PZT films prepared by ion-beam sputtering from a multicomponent target can be easily controlled by the power of primary ion source. At the same time, the composition is also dependent on the substrate temperature and the power of assistant ion source.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0285697