李艳红，周科朝，庄后荣，张 妍，张 斗

(中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)

近年来，随着微电子器件的发展，铁电薄膜的研究和发展获得了广泛的关注[1−5]。在铁电薄膜材料体系中，钙钛矿结构钛酸锶钡 BaxSr1−xTiO3体系具有高频下介电常数高、直流漏电流低、介质损耗低和高温下较稳定[6−7]等优势，可以被集成到半导体技术中，适用于动态随机处理器(DRAM)[8]、薄膜电容器[9]、铁电微测辐射热计，因此，在微电子器件方面具有较大的应用前景[6−9]。目前，雷达和无线通信系统用铁电器件和设备向尺寸小型化、半导体的操作功率更低化发展，因此，进行BaxSr1−xTiO3薄膜的研究就显得极为重要。国内外已广泛开展对 BST薄膜的制备和性能研究，WU等[10]对Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜的制备进行研究，发现晶粒尺寸和均方根粗糙度分别为80 nm和7.59 nm的Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜在10 kHz时介电常数和介质损耗分别为 435和 0.069。GUO等[11]报道采用溶胶−凝胶法在Pt/LaNiO3/SiO2/Si基底上制备的具有高度择优(110)取向Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜，具有高介电常数1 750和低介质损耗 0.026。LIU 等[12]采用脉冲激光沉积法通过研究在自缓冲层上制备的Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的性能，发现自缓冲层能改善薄膜的介电性能，介电常数和介质损耗可以达到700和0.013。目前的研究主要集中在晶粒尺寸在80 nm以上的BST薄膜的制备、掺杂改性以及缓冲层的引入。近年来，人们发现尺寸效应是限制铁电薄膜器件发展的重要因素之一，铁电材料的尺寸效应和界面效应研究越来越热，而对于晶粒尺寸较小的BST薄膜的研究较少。

目前制备 BaxSr1-xTiO3薄膜的方法有溶胶−凝胶法、磁控溅射法、脉冲激光沉积法(PLD)、金属有机化学气相沉积法(MOCVD)等。……