D.C. Magnetron Reactive Sputtering법으로 증착한 PbTiO3 박막의 열처리에 다른 c-축 배향성의 변화

Abstract

D.C. magnetron reactive sputtering법을 이용하여 MgO(100) 단결정 기판에 c-축으로 배향된 PbTiO₃ 박막을 제조하였다. 이들 박막을 열처리 온도와 시간을 변화시켜 열처리한 결과, c-축 배향도 및 격자상수의 감소를 관찰하였다. C-축 격자상수의 변화는 막중의 Pb/(Pb＋Ti)비 및 잔류응력의 변화에 기인하여 일어날 수가 있다. Pb/(Pb＋Ti)비를 0.45에서 0.57까지 변화시킨 PbTiO₃ 박막을 제조하여 열처리한 결과, 열처리 전후에 Pb 함량에 따른 박막의 구조 변화, c-축 배향도 및 격자상수의 변화는 관찰할 수 없었다. 그러므로, 열처리에 따른 c-축 격자상수의 변화는 박막 중의 고유응력의 변화에 기인된 것이 확인되었다. 이 고유능력의 완화에 의해서 c-축 배향도가 감소되는 것을 c-축 성장 격자 모델을 이용하여 설명할 수가 있었다.