2000 Fiscal Year Annual Research Report
化学溶液法によるFeRAM用強誘電体薄膜の低温プロセシングと評価
| Project/Area Number |
11650702
|
|---|
| Research Institution | Shonan Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
林 卓 湘南工科大学, 工学部, 教授 (70023265)
|
|---|
| Keywords | 化学溶液法 / FeRAM / 強誘電性 / ビスマス層状化合物 / 低温プロセシング / エキシマレーザー / 薄膜 / ゾル・ゲル法 |
|---|
| Research Abstract |
SrBi_2Ta_2O_9(SBT)薄膜は疲労の少ない強誘電体不揮発性メモリーへの応用が期待されている。本研究では金属アルコキシドを用いたゾル・ゲル法により作製したSBTゲル膜にエキシマUVを照射し、結晶性、配向性および強誘電性に及ぼす照射効果およびその最適条件の検討を行った。
Sr,Bi,Taのアルコキシドを2-メトキシエタノールに溶解し、前駆体溶液を調製した。この溶液をPt/Ti/SiO_2/Si基板上にスピンコートし、得られたゲル膜に種々の温度でN_2雰囲気中、5分間エキシマ照射した。これを500℃で仮焼した後、750℃で焼成を行い薄膜を作製した。得られた薄膜の結晶性をXRD,微構造をSEM,強誘電特性をRT-66A,ゲル膜中の残留有機物をFT-IRによりそれぞれ調べた。
XRDの結果から、エキシマ照射したゲル膜を750℃で焼成することにより、結晶性の向上を確認できた。特に、加熱温度200℃におけるエキシマ照射は、結晶化に最も良い効果を示した。エキシマ照射はRTA膜の配向性には大きな影響は及ぼさず、薄膜は(115)ピークを最強面としたランダム配向となった。また、微構造観察において薄膜の平均粒径はエキシマ照射により0.1〜02μmと粒成長した。ゲル膜のFT-IRスペクトルにおいて、エキシマ照射したゲル膜は、未照射膜に比べて約2900cm^<-1>付近に強いC-H基に基づく吸収を示すことから、N_2雰囲気中で分解した有機基の残留が考えられる。また、エキシマ照射した薄膜の強誘電特性は、残留分極値Pr=4.1μC/cm^2、抗電界Ec=88.7kV/cmであった。以上のことから、エキシマUV照射は残留有機物の除去に有効であり、結晶性の向上に寄与するものと考えられた。
|
-
[Publications] Takashi HAYASHI: "Preparation of Ba (Zr_xTi_<1-x>) O_3 Particles by Vapor Phase Hydrolysis of Precusors Formed through Alkoxide-Hydroxide Route"Trans. of the Mater.Research Soc.of Japan. 25〔4〕. 1131-1134 (2000)
-
[Publications] Satoru Fujitsu: "Sintering of Partially Stabilized Zirconia using a Domestic Microwave Oven"Trans.Mater.Research Soc.Japan. 25〔1〕. 181-184 (2000)
-
[Publications] Tomoya OHNO: "Low-Temperature Processing of Pb (Zr_<0.53>Ti_<0.47>) Thin Films by Sol-Gel Casting"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 5429-5433 (200)
-
[Publications] Desheng Fu: "Raman Studies of the Effects of Nb Dopant on the Ferroelectric Properties in Lead Titanate Thin Film"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. 5687-5690 (2000)
-
[Publications] Takashi Hayashi: "Low-Temperature Sintering of PZT Powders with LiBiO_2As A Sintering Aid"Ferroelectrics. (in Press). (2001)
