C-轴取向PbTiO_3薄膜的制作及其结晶、介电和热电性能

摘要

采用RF磁控溅射方法在MgO单晶及外延Pt膜基片上成功地生长了高度c^-轴取向的外延PbTiO_3薄膜.在低淀积速率(<2nm/min)、低气压(<1Pa)及采用过量PbO靶的条件下,薄膜的c^-轴取向率为98%.用高温X-射线衍射研究了PbTio_3薄膜的相变.发现了当温度正好在Tc以下时四方相的c^-轴平行于基片,随着温度的下降c^-轴变成垂直于基片.薄膜具有高的电阻率(～10^(10)Ω·cm).在全部未经极化处理的样品中都检测到了较大的热电电流.薄膜的极化方向在全部样品中完全一样.未经极化处理样品之一的相对介电常数为97,热电系数高达25×10^(-8)C/cm^2K.这种薄膜适用于热电红外探测器和压电换能器.