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镧钛酸铅(PLT)铁电薄膜具有优良的热释电性、铁电性、压电性和光电性等,在热释电红外探测器、动态随机存储器(DRAM)和电光器件等方面有着广泛的应用前景。本论文主要针对热释电探测器用PLT铁电薄膜,研究了PLT薄膜的制备工艺对微结构、介电性能、铁电性能及热释电性能的影响。采用射频磁控溅射法,分别通过快速退火和传统退火工艺,在5英寸的Pt/Ti/SiO2/Si基片上制得具有不同微结构与性能的PLT薄膜。AFM、XRD以及性能测试结果表明:较低的基片温度有利于形成表面均匀致密的薄膜,且薄膜的表面粗糙度均方根较小;随着基片温度的升高,经过快速退火的PLT薄膜的介电常数逐渐增大;相比于传统退火,快速退火缩短了退火时间,提高了薄膜的介电和铁电性能;快速退火随着保温时间的延长,大部分钙钛矿结构的特征峰的峰强增大,半高宽减小,峰形越来越尖锐,但当保温时间为80s的时候,(100)和(110)峰的强度有所下降,因此保温时间在60s较为适宜。在600℃保温60s热处理的薄膜介电常数、损耗、最大极化强度、剩余极化强度分别为423、2.1%、27.5μC/cm2、5.4μC/cm2。采用循环间歇溅射法制备PLT薄膜。相比于连续溅射,循环间歇溅射法制备的薄膜表面更加均匀致密;而且,这种方法降低了PLT薄膜的结晶温度。循环1次间歇溅射制备的PLT薄膜,经过600℃快速热处理后性能较好,其介电常数、介电损耗和剩余极化强度分别为587、1.5%、11.8μC/cm2。循环次数从1次增加到3次,PLT薄膜的(100)和(200)峰的衍射强度逐渐增强,薄膜的结晶性提高,铁电性能逐渐增强,循环4次溅射后,薄膜的结晶性和铁电性开始下降。循环3次间歇溅射的PLT薄膜性能较好,其热释电系数、介电常数、损耗、电阻率、最大极化强度、剩余极化强度以及探测度优值分别为3.8×10-8C/cm2·K、562、1.0%、6.8×1010?·cm、53μC/cm2、12μC/cm2、1.05×10-9C·cm/J,基本满足热释电器件对薄膜材料性能的要求。