JPS59141427A - 強誘電体薄膜 - Google Patents
強誘電体薄膜Info
- Publication number
- JPS59141427A JPS59141427A JP58015625A JP1562583A JPS59141427A JP S59141427 A JPS59141427 A JP S59141427A JP 58015625 A JP58015625 A JP 58015625A JP 1562583 A JP1562583 A JP 1562583A JP S59141427 A JPS59141427 A JP S59141427A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- pbtio3
- mno2
- pyroelectric
- tandelta
- Prior art date
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- Granted
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、強誘電体薄膜、たとえば赤外線検出器に有用
な強誘電体薄膜に関するものである。
な強誘電体薄膜に関するものである。
従来例の構成とその問題点
赤外線検出素子は、量子形と熱形とに分けられる。量子
形赤外線検出素子は感度が高く、応答が速いが、冷却を
必要とし、また、感度の波長依存性が大きいという欠点
をもっている。一方、熱形赤外線検出素子は、室温で動
作し、波長依存性がないという大きい長所をもっている
。なかでも、強誘電体を用いだ焦電形素子は感度、応答
速度などの点で、他の熱形素子に比べてすぐれている。
形赤外線検出素子は感度が高く、応答が速いが、冷却を
必要とし、また、感度の波長依存性が大きいという欠点
をもっている。一方、熱形赤外線検出素子は、室温で動
作し、波長依存性がないという大きい長所をもっている
。なかでも、強誘電体を用いだ焦電形素子は感度、応答
速度などの点で、他の熱形素子に比べてすぐれている。
すでに実用化されている焦電素子１２は、セラミックス
や単結晶が用いられている。焦電素子は、薄くすればそ
れだけ熱容量が下がり、感度が増加するが、単結晶やセ
ラミックスでは、加工性に問題があって、あまり薄くす
ることはできない。そのだめ、感度にも限界があった。
や単結晶が用いられている。焦電素子は、薄くすればそ
れだけ熱容量が下がり、感度が増加するが、単結晶やセ
ラミックスでは、加工性に問題があって、あまり薄くす
ることはできない。そのだめ、感度にも限界があった。
また単一素子で、２次元の熱像を得ようとすると、機械
走査が必要で、大形で高価な装置になる。２次元の熱像
は、パイロビジコンでも得られるが感度９分解能ともに
よくない。高感度の焦電形２次元アレイができれば、室
温動作で高性能の安価な熱像装置をつくることができる
。
走査が必要で、大形で高価な装置になる。２次元の熱像
は、パイロビジコンでも得られるが感度９分解能ともに
よくない。高感度の焦電形２次元アレイができれば、室
温動作で高性能の安価な熱像装置をつくることができる
。
このように、高感度の焦電素子、とくに２次元アレイを
得ようとすると、セラミックスや単結晶では不十分で、
良質の強誘電体薄膜の作製が不可欠の条件になる。
得ようとすると、セラミックスや単結晶では不十分で、
良質の強誘電体薄膜の作製が不可欠の条件になる。
焦電形赤外線検出素子は、キュリ一点よりも低い温度で
ないと使用することができないので、感度の温度特性や
安定性を考えると、キュリ一点は高い方がよい。焦電係
数ｄｑｒ／ｄＴが大きいほど、温度Ｔの変化に対して、
分極Ｐｒの変化が大きい。
ないと使用することができないので、感度の温度特性や
安定性を考えると、キュリ一点は高い方がよい。焦電係
数ｄｑｒ／ｄＴが大きいほど、温度Ｔの変化に対して、
分極Ｐｒの変化が大きい。
性能指数（ｄＰｒ／ｄＴ ） （１／ε）は、発生電圧
の大小をきめるので、大きい方がよい。誘電率εは小さ
い方がよい。比検出能Ｄ°は、雑音に逆比ψｌＪ４．Ｄ
が大きい方が検出素子の性能がよい。焦電形では雑音の
主原因が鵬δにあって、―δをできるだけ小さくすると
とも課題になる。ＰｂＴｉＯ３は、キュリ一点が高く（
約５００′Ｃ）、εもかなり小さく（約２００）、焦電
材料としてすぐれていて、すでにセラミックスを用いた
赤外検出素子が実用化されている。しかし、Ｐ ｂ Ｔ
ｉ Ｏ１薄膜については、セラミックスと同等あるい
はそれ以上の特性のものがこれまでのところ報告がない
。
の大小をきめるので、大きい方がよい。誘電率εは小さ
い方がよい。比検出能Ｄ°は、雑音に逆比ψｌＪ４．Ｄ
が大きい方が検出素子の性能がよい。焦電形では雑音の
主原因が鵬δにあって、―δをできるだけ小さくすると
とも課題になる。ＰｂＴｉＯ３は、キュリ一点が高く（
約５００′Ｃ）、εもかなり小さく（約２００）、焦電
材料としてすぐれていて、すでにセラミックスを用いた
赤外検出素子が実用化されている。しかし、Ｐ ｂ Ｔ
ｉ Ｏ１薄膜については、セラミックスと同等あるい
はそれ以上の特性のものがこれまでのところ報告がない
。
発明の１］的
本発明は、焦電形赤外検出素子としての性能指数がＰｂ
ＴｉＯ３セラミックスと同等かそれ以上で、Ｌｌｌｌδ
の小さいＰｂＴｉ０１薄膜を得ることを目的とする。
ＴｉＯ３セラミックスと同等かそれ以上で、Ｌｌｌｌδ
の小さいＰｂＴｉ０１薄膜を得ることを目的とする。
発明の構成
本発明は、高周波スパッタ法で薄ｊ摸を形成するに際し
て、ターゲットに少量のＭｎＯ２の添加きれたＰｂＴｉ
Ｏ３粉末を用いることをもりとも特徴とし、これによっ
て、無添加のＰｂＴｉＯ３粉末の場合に比べて、焦電形
検出素子の性能指数が太きく、鵬δの小さいＰｂＴｉＯ
３薄膜焦電材料が得られる。
て、ターゲットに少量のＭｎＯ２の添加きれたＰｂＴｉ
Ｏ３粉末を用いることをもりとも特徴とし、これによっ
て、無添加のＰｂＴｉＯ３粉末の場合に比べて、焦電形
検出素子の性能指数が太きく、鵬δの小さいＰｂＴｉＯ
３薄膜焦電材料が得られる。
実施例の説明
本発明のＰｂＴｉＯ３薄膜は、高周波スパッタリングで
作製した。ターゲットの組成は、（（１−Ｘ ）Ｐｂ０
士、（１−ｘ）Ｔｉ○、、 ）−１戒ｎ０２ 、また
は〔（１−ｘ）ＰｂＴｉ０１薄膜−Ｍｎ０２ ）である
。ただし、ｘ ＝ Ｏ〜０．１である。
作製した。ターゲットの組成は、（（１−Ｘ ）Ｐｂ０
士、（１−ｘ）Ｔｉ○、、 ）−１戒ｎ０２ 、また
は〔（１−ｘ）ＰｂＴｉ０１薄膜−Ｍｎ０２ ）である
。ただし、ｘ ＝ Ｏ〜０．１である。
原料のＰｂＯ，ＴｉＯ２とＭｎＯ２、あるいけｐｂ Ｔ
１０３とＭｎＯ２を十分湿式混合して、 ターゲット
としだ。
１０３とＭｎＯ２を十分湿式混合して、 ターゲット
としだ。
これら２種類のターゲットで得た薄膜は、同じ特性を示
した。
した。
基板には、アルミナセラミックを用いた。基板の片面に
、電極として白金をスパッタリング法で形成した。基板
をヒータ上に固定し、基板を５７５℃に加熱した。雰囲
気ガスは、アルゴンと酸素の混合気体で、混合比は、ア
ルゴンが９０係で、酸素が１０％である。ガス圧は５Ｐ
ａであった。
、電極として白金をスパッタリング法で形成した。基板
をヒータ上に固定し、基板を５７５℃に加熱した。雰囲
気ガスは、アルゴンと酸素の混合気体で、混合比は、ア
ルゴンが９０係で、酸素が１０％である。ガス圧は５Ｐ
ａであった。
高周波マグネトロンスノ（ツタリングにより基板の電極
上に、厚さ１〜２μｍのＰｂＴｉＯ３薄膜を形成した。
上に、厚さ１〜２μｍのＰｂＴｉＯ３薄膜を形成した。
分極と測定Ｉために□、ＰｂＴｉＯ３薄膜上に、直径約
１門の白金電極をスノクンタリング法で形成した。
１門の白金電極をスノクンタリング法で形成した。
試料の厚み方向に、ｓ ＯｋＶ／Ｃｍの直ＩＡｔ電場を
２００℃で、１０分間印加して、分極を行なった。
２００℃で、１０分間印加して、分極を行なった。
分極後、焦電係数ｄＰｒ／ｄＴと誘電率εと誘電損失―
δを測定した。各組成の薄膜の性能指数（ｄＰｒ／ｄＴ
’） （１／ε）と鵬δを下表に示す９表には、従来
のＰｂＴｉＯ３磁器の値も示しである。
δを測定した。各組成の薄膜の性能指数（ｄＰｒ／ｄＴ
’） （１／ε）と鵬δを下表に示す９表には、従来
のＰｂＴｉＯ３磁器の値も示しである。
以下余白
表 組成（（１−ｘ ） ＰｂＴｉＯ３−４−ｘ −Ｍ
ｎＯ，、）を有する薄膜の性能指数と誘電損失−６ ＭｎＯ２の添加量Ｘが０〜○、ＱＱｌ 、および、０，
１０では、従来の磁器の値に比べて、性能指数；ＡＺＩ
Ｊ−さく、―δが太きい。一方、適当な量のＭｎＯ２、
すｆｘ、ワち、ｘ ＝ ０．００２〜０．０５’では、
従来の磁６に比べて、性能指数は大きくなり、その上、
鵬δ′７５；同等または小さくなる。
ｎＯ，、）を有する薄膜の性能指数と誘電損失−６ ＭｎＯ２の添加量Ｘが０〜○、ＱＱｌ 、および、０，
１０では、従来の磁器の値に比べて、性能指数；ＡＺＩ
Ｊ−さく、―δが太きい。一方、適当な量のＭｎＯ２、
すｆｘ、ワち、ｘ ＝ ０．００２〜０．０５’では、
従来の磁６に比べて、性能指数は大きくなり、その上、
鵬δ′７５；同等または小さくなる。
発明の効果
以上のように、本発明の方法では、ターゲットに使用す
るＰｂＴｉ０．に適量のＭｎＯ２を添加しているので、
従来の磁器に比べて、大きい性能指数をもち、その上、
―δが従来の磁器に比べて、同等か小さい薄膜焦電体を
得ることができる。これを用い、高感度、低雑音の赤外
線検出器を構成できる。
るＰｂＴｉ０．に適量のＭｎＯ２を添加しているので、
従来の磁器に比べて、大きい性能指数をもち、その上、
―δが従来の磁器に比べて、同等か小さい薄膜焦電体を
得ることができる。これを用い、高感度、低雑音の赤外
線検出器を構成できる。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１６
１−
１−
Claims (1)
- 糸ｂ 成 （（１−ｘ’） ＰｂＴｉＰｂＴｉＯ３−
１−ｘ−’）（ｘ＝０；００２〜０．０５）を有する強
誘電体薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015625A JPS59141427A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 強誘電体薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015625A JPS59141427A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 強誘電体薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59141427A true JPS59141427A (ja) | 1984-08-14 |
| JPH0335249B2 JPH0335249B2 (ja) | 1991-05-27 |
Family
ID=11893889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58015625A Granted JPS59141427A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 強誘電体薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59141427A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61269804A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-29 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体膜の製造法 |
| JPS61285609A (ja) * | 1985-06-13 | 1986-12-16 | 日本曹達株式会社 | チタン酸鉛強誘電体薄膜およびその製造方法 |
| EP0656429A1 (en) * | 1993-12-01 | 1995-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (MEI) | Ferroelectric thin film and method of manufacturing the same |
| CN107365152A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-11-21 | 苏州云舒新材料科技有限公司 | 一种热释电子陶瓷薄膜材料的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5159400A (en) * | 1974-11-21 | 1976-05-24 | Nippon Electric Co | Jirukon chitansannamariofukumu taseibunatsudenseijikyoketsushokabifunmatsuno seizohoho |
| JPS57191232A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-25 | Mizusawa Ind Chem Ltd | Preparation of lead-containing perowskite-type composite oxide |
-
1983
- 1983-02-01 JP JP58015625A patent/JPS59141427A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5159400A (en) * | 1974-11-21 | 1976-05-24 | Nippon Electric Co | Jirukon chitansannamariofukumu taseibunatsudenseijikyoketsushokabifunmatsuno seizohoho |
| JPS57191232A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-25 | Mizusawa Ind Chem Ltd | Preparation of lead-containing perowskite-type composite oxide |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61269804A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-29 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体膜の製造法 |
| JPS61285609A (ja) * | 1985-06-13 | 1986-12-16 | 日本曹達株式会社 | チタン酸鉛強誘電体薄膜およびその製造方法 |
| JPH0570242B2 (ja) * | 1985-06-13 | 1993-10-04 | Nippon Soda Co | |
| EP0656429A1 (en) * | 1993-12-01 | 1995-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (MEI) | Ferroelectric thin film and method of manufacturing the same |
| US5717157A (en) * | 1993-12-01 | 1998-02-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ferroelectric thin film and method of manufacturing the same |
| US5989395A (en) * | 1993-12-01 | 1999-11-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ferroelectric thin film and method of manufacturing the same |
| CN107365152A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-11-21 | 苏州云舒新材料科技有限公司 | 一种热释电子陶瓷薄膜材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0335249B2 (ja) | 1991-05-27 |
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