Suurepäraste piesoelektriliste ja dielektriliste omaduste ning teiste piesoelektriliste kiledega võrreldes kõrge Curie temperatuuriga pliitsirkonaattitanaadi (PZT) kilet on kasutatud paljudes valdkondades, alates mikroelektromehaanilistest süsteemidest (MEMS) ja lõpetades ultrahelianduritega kuni energiakollektoriteni, kus see mängib olulist rolli. võtmeroll [1]. Materjalide ettevalmistamise käigus on probleemi pidevalt otsitud, kuidas parandada materjalide ühtlust ja töökindlust.
Youcao Ma et al. [2] integreeris edukalt mikroni paksuse PZT-kile 3--tollisele räniplaadile, kombineerides keskmise temperatuuriga magnetroni pihustamist ja kiirkuumtöötlust (RTP). Eelkõige arutatakse PZT-kile ühtlust kogu vahvlil pärast RTP-d, sealhulgas kristallide orientatsiooni, pinnamorfoloogia ja elementide koostise erinevust erinevates positsioonides.
Joonis 1 illustreerib, et PZT-kiledel on sarnane (001) võre orientatsioon, pinnamorfoloogia ja elementide jaotus erinevates kohtades, mis näitab, et RTP-töötlus aitab saavutada PZT-kilede ühtlust. Võib leida, et enne RTP-ga töötlemist ilmub PZT-kile ainult Py-faas ja pärast RTP-töötlust peamiselt (001) orienteeritud Pe-faas. Lisaks näitas RTP-ga töödeldud PZT-kilede pind tihedalt paigutatud sambakujulisi terasid ilma ilmsete pragude või aukudeta.
Kuvatakse PZT-kilede dielektrilised ja ferroelektrilised omadused vahvli erinevates kohtades pärast RTP-töötlust, sealhulgas suhteline dielektriline konstant, ferroelektriline hüstereesi ahel ja dielektriline kadu. Nende hulgas on pinna morfoloogia väga sile ja ilmseid defekte pole, mis näitab, et PZT-kile on hea pinnakvaliteediga. Suhteline dielektriline konstant ja dielektriline kadu muutuvad koos elektrivälja muutumisega, näidates tüüpilist ferroelektrilist liblikarõngast, mis tõestab, et PZT-kiledel on head ferroelektrilised omadused. Polarisatsiooni-elektrivälja kõverad näitavad ka tüüpilisi ferroelektrilisi omadusi, mis näitavad, et PZT-kiledel on head ferroelektrilised omadused.
Seetõttu aitab RTP-töötlus parandada PZT-kilede mikrostruktuuri ja omadusi, nii et neil oleks sarnane (001) võre orientatsioon, pinnamorfoloogia ja elementide jaotus erinevates kohtades, mis aitab parandada kilede ühtlust ja jõudlust.