JPS616123A - Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜 - Google Patents
Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜Info
- Publication number
- JPS616123A JPS616123A JP12208884A JP12208884A JPS616123A JP S616123 A JPS616123 A JP S616123A JP 12208884 A JP12208884 A JP 12208884A JP 12208884 A JP12208884 A JP 12208884A JP S616123 A JPS616123 A JP S616123A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- film
- thin
- thin film
- bi4ti3o12
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G29/00—Compounds of bismuth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/77—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by unit-cell parameters, atom positions or structure diagrams
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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、ＦＥＴ （ＦｉｅｔｄＦｉｆｅｃｔ Ｔｒａ
ｎｓｉｓｔｅｒ）や光スィッチ等の用途に、材料として
用いられる可能性を持つＢ ｉ ４Ｔｉ ３０１□（チ
タン酸ビスマス）薄膜の形成方法に関するものである。
ｎｓｉｓｔｅｒ）や光スィッチ等の用途に、材料として
用いられる可能性を持つＢ ｉ ４Ｔｉ ３０１□（チ
タン酸ビスマス）薄膜の形成方法に関するものである。
Ｂｊ４Ｔ＋ ３０＋２ （チタン酸ビスマス）の薄膜は
Ｆ’ＥＴ 。
Ｆ’ＥＴ 。
光スィッチ、ディスプレイメモリ等ｔこ用途の回部性を
持っている物質である。この物質の結晶は。
持っている物質である。この物質の結晶は。
魚群ｍに属する単斜晶で層状化合物となり、Ｃ軸は第１
図にみられる如く層に対して垂直である。
図にみられる如く層に対して垂直である。
また、この物質は６７５°Ｃ以下の温度で強誘電性を持
ち、双極子ベクトルはａ−ｃ面上に存在する。
ち、双極子ベクトルはａ−ｃ面上に存在する。
この双極子の同きｂ″−１市界の印加に工って変る特性
を利用して上記の光スィッチ等に使用さねている。この
時のスイッチング動作には、他の強誘電体ｔこは蕉いし
ぎい電圧が存在するので、メモリデバイスとしても溶料
である。
を利用して上記の光スィッチ等に使用さねている。この
時のスイッチング動作には、他の強誘電体ｔこは蕉いし
ぎい電圧が存在するので、メモリデバイスとしても溶料
である。
しかし、このしきいｉｆｆ圧が６〜４１＜ｖ／ ｃａで
あるため、ある程度の厚さを持った結晶ではスイッチの
ためＱ）駆動電圧が窩堝ぎるという問題ｈ；あつｔ−そ
こで、このＢ１４ＴｉａＯ＋２Ｙ薄膜成長させたものを
用いねば、この問題は解消されることになる。
あるため、ある程度の厚さを持った結晶ではスイッチの
ためＱ）駆動電圧が窩堝ぎるという問題ｈ；あつｔ−そ
こで、このＢ１４ＴｉａＯ＋２Ｙ薄膜成長させたものを
用いねば、この問題は解消されることになる。
Ｂ１４Ｔｉ３０ＢＹ薄膜成長させる方法は、一般的に１
１蒸着法、スパッタ法が採用さ才する。しかし、Ｂｉ４
η。
１蒸着法、スパッタ法が採用さ才する。しかし、Ｂｉ４
η。
０１□組成中のＢｉ２Ｏ，の融点が低く、かつ蒸気上も
活いことから、一定組成比を持つ均質物質を蒸着法で生
成させることは困難である。また、スパッタ法ではＲ，
Ｆ （］’１．ａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、ダイ
オード（２極）スパッタ法を用いた例が提案さねでいる
けねとも、この方法では膜生成速度が遅く、シかもＢｉ
２Ｏ３の不足が問題となり、ターゲラ）ｌこはＢｉ４Ｔ
ｉ３０１、＋ Ｂｉ２Ｏ３かあるいはＢｉ１□ＴｉＯゎ
ケ余分に含有する組成比のものを使用するが、均質の薄
膜を作る組成比及びスパッタ条件が確立さｔｌていない
トイう問題があった。
活いことから、一定組成比を持つ均質物質を蒸着法で生
成させることは困難である。また、スパッタ法ではＲ，
Ｆ （］’１．ａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、ダイ
オード（２極）スパッタ法を用いた例が提案さねでいる
けねとも、この方法では膜生成速度が遅く、シかもＢｉ
２Ｏ３の不足が問題となり、ターゲラ）ｌこはＢｉ４Ｔ
ｉ３０１、＋ Ｂｉ２Ｏ３かあるいはＢｉ１□ＴｉＯゎ
ケ余分に含有する組成比のものを使用するが、均質の薄
膜を作る組成比及びスパッタ条件が確立さｔｌていない
トイう問題があった。
又、このことと併せて重要な問題として、きわいな結晶
軸配向性を持つ薄膜の生成はなかなか困難であり、特に
基板の選択はその面上に堆積される結晶の方向性に影響
を与えることから、基板物質の良否が直ちに薄膜の配向
性の良否に結び付くと言っても過言ではない。そのため
、基板としてとの工５な物質を甲いるかが矢張り従来法
の課題トｆ、ｆつていたのであった、 〔発明が解決しよ）とする問題点〕 従来のスパッタリング法における上記２つの重要な問題
点の５ち、前者即ち薄膜の組成比と製膜速度の問題につ
いては、発明者らは未発明とは５３１１個の改善発明と
して＊発明の特許出願と同時に特許出願する。従って、
未発明は問題点の後者１１ち従来法では困難とされてい
たところの、きねいな結晶軸配向性を持つＢ１４１’＋
３０１□薄膜を得るために必要な基板ケ選１（すること
にある。
軸配向性を持つ薄膜の生成はなかなか困難であり、特に
基板の選択はその面上に堆積される結晶の方向性に影響
を与えることから、基板物質の良否が直ちに薄膜の配向
性の良否に結び付くと言っても過言ではない。そのため
、基板としてとの工５な物質を甲いるかが矢張り従来法
の課題トｆ、ｆつていたのであった、 〔発明が解決しよ）とする問題点〕 従来のスパッタリング法における上記２つの重要な問題
点の５ち、前者即ち薄膜の組成比と製膜速度の問題につ
いては、発明者らは未発明とは５３１１個の改善発明と
して＊発明の特許出願と同時に特許出願する。従って、
未発明は問題点の後者１１ち従来法では困難とされてい
たところの、きねいな結晶軸配向性を持つＢ１４１’＋
３０１□薄膜を得るために必要な基板ケ選１（すること
にある。
未発明は、スパッタリング法において従来法では困難と
さ１１ていたＢ１４Ｔｉ３０□２薄膜の配向性？改善す
るためになされたものであって、その要旨とするところ
は、基板として特殊なカット面ケ持つ水晶単結晶を用い
、該基板の面上にスパッタリング法により結晶軸の配向
性を持つＢ１４Ｔ＋３０＋ｚの薄膜を形成したことにあ
る。
さ１１ていたＢ１４Ｔｉ３０□２薄膜の配向性？改善す
るためになされたものであって、その要旨とするところ
は、基板として特殊なカット面ケ持つ水晶単結晶を用い
、該基板の面上にスパッタリング法により結晶軸の配向
性を持つＢ１４Ｔ＋３０＋ｚの薄膜を形成したことにあ
る。
先ず、未発明において採用したスパッタリング法につい
て説明する。、薄膜の作成にはブレナーマグネソトｏ
ｙ （Ｐｔａｎｅｒ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ ）／Ｃバッ
タ法ケ用い、次のスパッタリング条件をとったが、未発
明の作用は必ずしもこね、らの方法、条件に限定される
もので（１なく、例えばＲ，Ｅダイオードスパッタ法８
総てのスパンタ法に適用さ第１るものであることを予め
付言しておく。
て説明する。、薄膜の作成にはブレナーマグネソトｏ
ｙ （Ｐｔａｎｅｒ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ ）／Ｃバッ
タ法ケ用い、次のスパッタリング条件をとったが、未発
明の作用は必ずしもこね、らの方法、条件に限定される
もので（１なく、例えばＲ，Ｅダイオードスパッタ法８
総てのスパンタ法に適用さ第１るものであることを予め
付言しておく。
ターゲット物質としてＢ１４Ｔｉ３０１２６０〜８Ｄ
＜重量）条、Ｂ＋ １２Ｔ ＋０２０４０−２０ （ｕ
）％ ’ａ”ｋ ｊｌ”１８ ｕ 体％’ 用Ｌ ’、
雰囲気（分圧比） Ｉｔ Ａｒ ４０−６０％、 ０２
６［３−４０％ｒ用い、圧力０．６７−１，３３Ｐａ（
Ｏｂｘｌｏ 〜１ｘ１０ Ｔｏｒｒ ）で基板上にス
パッタリングする。、また、基板温度は５８０〜７５０
℃、スパッタＩＩ ングの出力は１３．５６−５４２４
へＩＨｚ（１〜４Ｗ／ｃｄ ）、速度は５〜１５ ｎｒ
ｎ７ｂｉｇ （５０−１５０λ廓）である、次に、未発
明に基板として用いる水晶単結晶について第２図にエリ
散切する。第２図におけるＢ’Ｉ”、ＤＴ、ＡＴ、Ｘ、
Ｚ 等のカット面は総て単結晶面として未発明の基板と
して用いることができる。
＜重量）条、Ｂ＋ １２Ｔ ＋０２０４０−２０ （ｕ
）％ ’ａ”ｋ ｊｌ”１８ ｕ 体％’ 用Ｌ ’、
雰囲気（分圧比） Ｉｔ Ａｒ ４０−６０％、 ０２
６［３−４０％ｒ用い、圧力０．６７−１，３３Ｐａ（
Ｏｂｘｌｏ 〜１ｘ１０ Ｔｏｒｒ ）で基板上にス
パッタリングする。、また、基板温度は５８０〜７５０
℃、スパッタＩＩ ングの出力は１３．５６−５４２４
へＩＨｚ（１〜４Ｗ／ｃｄ ）、速度は５〜１５ ｎｒ
ｎ７ｂｉｇ （５０−１５０λ廓）である、次に、未発
明に基板として用いる水晶単結晶について第２図にエリ
散切する。第２図におけるＢ’Ｉ”、ＤＴ、ＡＴ、Ｘ、
Ｚ 等のカット面は総て単結晶面として未発明の基板と
して用いることができる。
上記の未発明の水晶単結晶面を基板としてスパッタリン
グ法によりＢ１４Ｔｉ３０□２ 薄膜？形成ず１７１．
ｉｆ。
グ法によりＢ１４Ｔｉ３０□２ 薄膜？形成ず１７１．
ｉｆ。
それぞわの基板結晶面に氾い配向の揃った１３ｉ４Ｔｉ
３０１２薄膜が基板上に得られる、 〔発明の実施例〕 次に示す第１表は、未発明の実旅例？示し、スパッタリ
ング方法としてブレチーマグネットロン法を採用し、装
置として日型アネルノく製５ＰＦ−２１０１−１を用い
、ターゲットはＢ ｉ ４Ｔｉ ３０６８ Ｄ （ｉ畠
） ％とＢｉ ｔ２ Ｔｉ ０２０２００Ｑ？）４の焼
結円板（ｍ１００ｘ５ｔ３、雰囲気ｆｌ Ａ−ｒ ５０
（容−表）チ、０□５０（′＠Ａ）％、正圧力０．６７
〜１３５Ｐζ基４反温度は６５０〜７００ ’Ｃ，串力
け１ろ５６１ｓｆｌ−第７、の１ＷΔｄで、５ｈスパツ
タリングしたところ、膜生成速度は５〜１５１ｍであっ
た。
３０１２薄膜が基板上に得られる、 〔発明の実施例〕 次に示す第１表は、未発明の実旅例？示し、スパッタリ
ング方法としてブレチーマグネットロン法を採用し、装
置として日型アネルノく製５ＰＦ−２１０１−１を用い
、ターゲットはＢ ｉ ４Ｔｉ ３０６８ Ｄ （ｉ畠
） ％とＢｉ ｔ２ Ｔｉ ０２０２００Ｑ？）４の焼
結円板（ｍ１００ｘ５ｔ３、雰囲気ｆｌ Ａ−ｒ ５０
（容−表）チ、０□５０（′＠Ａ）％、正圧力０．６７
〜１３５Ｐζ基４反温度は６５０〜７００ ’Ｃ，串力
け１ろ５６１ｓｆｌ−第７、の１ＷΔｄで、５ｈスパツ
タリングしたところ、膜生成速度は５〜１５１ｍであっ
た。
基板の水晶単結晶はＢＴ、ＤＴ、ＡＴ、ＸまたはＺカッ
トのものな使用した。
トのものな使用した。
その結果ケ次の第１表に示す。
Ｍ１表
上記第１岩中の基板は第２図に示す水晶の各単結晶カッ
ト面を示している。第３図の（ａｔお工びｆｂｌ（まそ
わぞれ代表的なＸ線回折像を示し、（ａｔはＸカット、
ｌｂ）はＺカット水晶基板上のＢ１４Ｔｉ３０ｕ結晶性
を示”している。又、第４図の写真ｆａｌお工びｌｂｌ
はそれぞわＢ ｉ ４ Ｔｉ ３０１２ 薄膜が基板上
に軸配向した状態を示している。
ト面を示している。第３図の（ａｔお工びｆｂｌ（まそ
わぞれ代表的なＸ線回折像を示し、（ａｔはＸカット、
ｌｂ）はＺカット水晶基板上のＢ１４Ｔｉ３０ｕ結晶性
を示”している。又、第４図の写真ｆａｌお工びｌｂｌ
はそれぞわＢ ｉ ４ Ｔｉ ３０１２ 薄膜が基板上
に軸配向した状態を示している。
上記大発明の実施例によって明らかなように、水晶の単
結晶面上に生成されたＢ１．Ｔｉ３０Ｂ薄膜は軸配向の
揃った均質な薄膜生成がなされていることを示している
。
結晶面上に生成されたＢ１．Ｔｉ３０Ｂ薄膜は軸配向の
揃った均質な薄膜生成がなされていることを示している
。
又、基板のカットの種類を変えることによって、その面
上に膜生成される薄膜の結晶方向ケ変えることも可能に
なった。
上に膜生成される薄膜の結晶方向ケ変えることも可能に
なった。
更に、基板として用いる水晶は、単結晶が比較的入手し
易い上に、熱膨張率が８．５Ｘ１ｆｆ’Ｊ（であり。
易い上に、熱膨張率が８．５Ｘ１ｆｆ’Ｊ（であり。
これＩｔ Ｂ１４Ｔｉ、０１１）１１Ｘ１［／Ｋ ｃ！
：近い値’に持ッｔ？−（！：から、生成薄膜が基板の
冷却に際し剥離する恐１１がない。
：近い値’に持ッｔ？−（！：から、生成薄膜が基板の
冷却に際し剥離する恐１１がない。
第１図はＢｉ’ｌ’１３０Ｂの結晶構造を示す模式図、
第２図は単結晶水晶のカット面？示す駁明図、第６図ｆ
ａｔ ｆｂｌは夫ｈ Ｂ１４Ｔｉ３０ｕ薄膜のＸ線回折
図であり、（ａｌＧ：Ｊ Ｘカット水晶上、（ｂ）はＸ
カット水晶上のＸ１９回折図である。第４図仏）（ｂ）
は夫々Ｌ１ｉ４Ｔｉ３０＋□Ｆ膜の結晶を示す顕微鏡写
−１！［て・あり、ｆａｌはＡＴカット水晶上ｆｂｌは
Ｘカット水晶上の結晶を示す顕微鏡写真である 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 第２図 第３図 狽 文Ａ ゴ舷
第２図は単結晶水晶のカット面？示す駁明図、第６図ｆ
ａｔ ｆｂｌは夫ｈ Ｂ１４Ｔｉ３０ｕ薄膜のＸ線回折
図であり、（ａｌＧ：Ｊ Ｘカット水晶上、（ｂ）はＸ
カット水晶上のＸ１９回折図である。第４図仏）（ｂ）
は夫々Ｌ１ｉ４Ｔｉ３０＋□Ｆ膜の結晶を示す顕微鏡写
−１！［て・あり、ｆａｌはＡＴカット水晶上ｆｂｌは
Ｘカット水晶上の結晶を示す顕微鏡写真である 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 第２図 第３図 狽 文Ａ ゴ舷
Claims (1)
- 基板として水晶単結晶を用い、該基板の面上にスパッタ
リング法によりＢｉ＿４Ｔｉ＿３Ｏ＿１＿２の薄膜を形
成したことを特徴とするＢｉ＿４Ｔｉ＿３Ｏ＿１＿２薄
膜
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12208884A JPS616123A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12208884A JPS616123A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616123A true JPS616123A (ja) | 1986-01-11 |
Family
ID=14827353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12208884A Pending JPS616123A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616123A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03279785A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-10 | Kurosaki Refract Co Ltd | コークス炉炭化壁貫通孔の溶射補修方法 |
| CN109999785A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-07-12 | 兰州理工大学 | Bi4Ti3O12/Bi2Ti2O7复合光催化剂的制备方法 |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP12208884A patent/JPS616123A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03279785A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-10 | Kurosaki Refract Co Ltd | コークス炉炭化壁貫通孔の溶射補修方法 |
| CN109999785A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-07-12 | 兰州理工大学 | Bi4Ti3O12/Bi2Ti2O7复合光催化剂的制备方法 |
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