1999 Fiscal Year Annual Research Report
MOCVD法による応力誘起強誘電体薄膜合成法の開発
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11555165
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
舟窪 浩 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (90219080)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠崎 和夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00196388)
水谷 惟恭 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60016558)
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| Keywords | 応力誘起強誘電性 / MOCVD / Pb(Zr,Ti)O_3 |
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| Research Abstract |
薄膜にかかる応力をモデル化するために、PbTiO_3基とした薄膜の作製を行った。具体的にはAlとNbを添加したPb(Al,Ti)O_3とPb(Nb,Ti)O_3と、Zrを添加したPb(Zr,Ti)O_3薄膜を作製した。(100)MgO基板上に作製したPb(NB,Ti)O_3薄膜は、Nbの添加量に伴って、c軸の格子定数が低下し、a軸の格子定数が増加して正方晶性が低下した。この時、薄膜は(001)配向性が向上することが観察された。従来のPbTiO_3基薄膜の配向については、すでに申請者が、c軸とa軸の格子定数の比が小さくなると、(001)配向しやすいという法則を見いだし、この理由として、薄膜にかかる応力が大きく影響していることを指摘している。今回のPb(Nb,Ti)O_3薄膜の結果はこれと一致している。
一方、Pb(Zr,Ti)O_3薄膜については、(100)SrRuO_3//(100)SrTiO_3、(110)SrRuO_3//(110)SrTiO_3、(111)SrRuO_3//(111)SrTiO_3薄膜上への成膜を行った。正方晶系および菱面体晶系の薄膜について強誘電特性を測定した結果、分極軸方向が最も大きな強誘電性が確認されたものの、他の方位の薄膜についても単結晶で予想されているより大きな強誘電性の存在が確認された。この事は各方位の薄膜にかかる応力、およびそれによって引き起こされる強誘電体ドメインの存在状態に大きく依存していると考えられる。
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[Publications] M.Aratani et al.: "Preparation of Al-doped PbTiO_3 Thin Films by Metalorganic Chemical Vapor Deposition and Their Characterization,"Jpn. J. Appl. Phys.. (投稿中).
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[Publications] K.Nagashima: "Preparation of Epitaxially Grown Pb(Zr,Ti)O_3 Thin Films Prepared by MOCVD"J. Appl. Phys.. (投稿中).
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[Publications] T.Matsuzaki et al.: "Preparation and Characterization of Pb(Nb,Ti)O_3 Thin Films by Metalorganic Chemical Vapor Deposition"J. Appl. Phys.. 86. 4556-4564 (1999)
