张德强，蔡长龙，纪红芬，林大斌

(西安工业大学 光电工程学院，西安 710021)

铌镁酸铅-钛酸铅((1-x)[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]-xPbTiO3，(1-x)PMN-xPT)固溶体作为一种综合性能非常优异的新型铁电材料，因在准同型相界附近x=0.3时，具有较高的介电常数、热释电系数、压电系数、机电耦合系数以及优异的铁电性等[1-2]，是压电/铁电器件领域的研究热点.目前，对于热释电型红外探测器、压电探测器和微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)微制冷器，研究较多的材料有钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3，BST)、钛酸锶铅(PbxSr1-xTiO3，PST)、锆钛酸铅(PbxZr1-xTiO3，PZT)和钛酸铅(PbTiO3，PT)等.但是相比这些传统铁电材料，铌镁酸铅-钛酸铅(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3，PMN-PT)材料性能更加稳定，已经被证明是多层电容器、换能器、热释电探测器、MEMS微制冷器和非线性光器件的前景材料.现阶段关于PMN-PT材料的研究主要集中在固体陶瓷和单晶特性方面，而对薄膜材料的制备和特性研究相对较少，这是由于在PMN-PT钙钛矿结构形成的过程中往往伴随着铅元素的挥发导致焦绿石相的生成，而焦绿石相的含量严重影响着薄膜材料的电学特性.纯钙钛矿结构的制备有一定难度，但是随着集成电路的发展，高集成小型化的微电子器件需求越来越高，薄膜微器件是未来的发展趋势.因此，对于PMN-PT薄膜的研究具有重要意义.目前制备PMN-PT薄膜的方法主要有脉冲激光法(Pulse Laser Deposition，PLD)、射频磁控溅射法(Radio Frequency Magnetron Sputtering，RF-MS)、溶胶-凝胶法及金属有机物化学气相沉积法(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)[3-5].一般而言，在RF-MS制备薄膜的过程中，溅射气压、功率、靶基距、溅射气氛及衬底温度等多种参数对最终薄膜形成的材料成分具有非常重要的影响，但是磁控溅射法的薄膜组分和结构的均匀性很难控制，沉积薄膜的速率较慢；……