學位論文
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Item 臨場監控雷射鍍膜法合成高介電常數薄膜電性、光性、微波特性研究(2007) 陳昱文; Yu-Wen Chen本研究利用脈衝雷射鍍膜法(Pulsed Laser Deposition, PLD)合成PBZNZT x(0.94Pb(Zn1/3Nb2/3)O3+0.06BaTiO3)+(1–x)((1–y)PbZrO3+ yPbTiO3)( x=0.6, y=0.52 )薄膜。首先利用光多頻分析儀亦即可見光發射光譜儀(Optical Multichannel Analyzer, OMA, i.e., Optical Emission Spectroscope, OES)臨場監控並擷取分析靶材的電漿物種發射光譜，俾了解品管PLD適當的鍍膜參數條件，据以獲得BMT當緩衝層，在鍍膜溫度T= 400 ℃，雷射能量通量密度E= 1.50 J/cm2，雷射鍍膜重覆率R.R.= 5 Hz，氧分壓PO2 (PBZNZT)=0.50 mbar、PO2 (BMT)=0.90 mbar，PBZNZT、BMT靶材分別與基板間距為4.5 cm、4.0 cm，鍍膜時間t=30 min (PBZNZT)、15 s(BMT)，成功鍍得鈣鈦礦結構PBZNZT/BMT/MgO薄膜。再進一步量測分析所有薄膜的電性、光性、微波特性。 電性方面，雷射鍍PBZNZT薄膜的最佳矯頑電場Ec 值約522.32 kV/cm，最佳殘留電極化Pr值約25.99 C/cm2，且薄膜在頻率2 kHz的最佳低頻介電常數(εr) =737。 光性方面，PBZNZT/BMT/MgO薄膜晶粒大小均勻，約在50–100 nm，膜厚(d) =2193.37 nm，能隙(Eg)=0.85 eV，折射率(n)=1.9020，吸收係數(k)=0.00428 nm－1，最佳光頻介電常數(εr) =3.6153。 微波特性方面，PBZNZT/BMT/MgO薄膜的最佳微波介電常數(εr)約177.7，微波品質因子(Q)約10,080。 藉雷射鍍膜法研製具高介電常數PBZNZT薄膜，除可提供相關學術研究參考外，並可促成高介電常數薄膜之輕薄短小元件應用早日來臨。