Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 37: Elektrische Eigenschaften

DS 37.2: Fachvortrag

Donnerstag, 30. März 2000, 17:30–17:45, H32

Strukturelle und elektrische Eigenschaften von laserablatierten (Pb,La)(Zr,Ti)O₃ Dünnschichten auf Edelstahl-Substraten — •R. Klarmann¹, M. Kuhn¹, T. Hauke², J.K.N. Lindner¹, W. Biegel¹ und B. Stritzker¹ — ¹Universität Augsburg, Institut für Physik, D-86135 Augsburg — ²Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, FB Physik, D-06108 Halle

Mit Hilfe gepulster Laserablation (PLD) wurden Edelstähle unterschiedlicher Zusammensetzung mit Lanthan-dotiertem PZT - (Pb,La)(Zr,Ti)O₃ - beschichtet. Die direkte Beschichtung der Substrate mit PZT eröffnet neue Perspektiven im Bereich piezoelektrischer Anwendungen. Sensorische und aktorische Elemente können somit in mikroelektromechanischen Komponenten (MEMS) integriert werden.
Die Phasenbildung (Perowskit / Pyrochlor) von PZT auf Edelstählen unterschiedlicher Zusammensetzung wurde untersucht, wobei insbesondere die Oxidbildung an der Substratoberfläche mit Hilfe von Röntgenbeugung, TEM / X-TEM, SIMS und RBS analysiert wurde. Der Einfluß einer Oxidschicht auf die Phasenbildung und Textur von PZT konnte mit Hilfe von XRD θ-2θ-Scans und Polfiguren festgestellt werden. Es gibt Hinweise auf eine NiO-Schicht auf der Substratoberfläche, auf der dann eine (111)-fasertexturierte PZT-Schicht aufwächst. Ferroelektrische Hysteresemessungen P(E), Langzeiteigenschaften (Retention, Ageing) und Ermüdungsverhalten (Fatigue) wurden gemessen und diskutiert. Das System PZT//Hastelloy zeigte dabei überraschend gutes Verhalten. Neben ferroelektrischen wurden elektromechanische Eigenschaften untersucht und mit denen anderer Schichtsysteme verglichen.