Svina cirkonāta titanāta (PZT) plēves ar lieliskām pjezoelektriskajām un dielektriskajām īpašībām un augstu Kirī temperatūru salīdzinājumā ar citām pjezoelektriskajām plēvēm ir izmantotas daudzās jomās, sākot no mikroelektromehāniskām sistēmām (MEMS) līdz ultraskaņas sensoriem un enerģijas kolektoriem, kur tā spēlē lomu. galvenā loma [1]. Materiālu sagatavošanas procesā pastāvīgi tiek meklēta problēma, kā uzlabot materiālu viendabīgumu un veiktspējas stabilitāti.
Youcao Ma et al. [2] veiksmīgi integrēja mikronu biezu PZT plēvi uz 3-collu silīcija plāksnītes, izmantojot vidējas temperatūras magnetrona izsmidzināšanu un ātrās termiskās apstrādes (RTP) kombināciju. Jo īpaši tiek apspriesta PZT plēves viendabīgums uz visas vafeles pēc RTP, ieskaitot kristāla orientācijas, virsmas morfoloģijas un elementu sastāva atšķirības dažādās pozīcijās.
1. attēlā parādīts, ka PZT plēvēm ir līdzīga (001) režģa orientācija, virsmas morfoloģija un elementu sadalījums dažādās vietās, kas norāda, ka RTP apstrāde palīdz panākt PZT plēvju viendabīgumu. Var konstatēt, ka pirms RTP apstrādes PZT plēvē parādās tikai Py fāze, bet pēc RTP apstrādes PZT plēvē parādās galvenokārt (001) orientēta Pe fāze. Turklāt ar RTP apstrādāto PZT plēvju virsma parādīja cieši sakārtotus kolonnu graudus bez acīmredzamām plaisām vai caurumiem.
Tiek parādītas PZT plēvju dielektriskās un feroelektriskās īpašības dažādās vafeles pozīcijās pēc RTP apstrādes, ieskaitot relatīvo dielektrisko konstanti, feroelektrisko histerēzes cilpu un dielektriskos zudumus. Starp tiem virsmas morfoloģija ir ļoti gluda un nav acīmredzamu defektu, kas liecina, ka PZT plēvei ir laba virsmas kvalitāte. Relatīvā dielektriskā konstante un dielektriskie zudumi mainās līdz ar elektriskā lauka maiņu, parādot tipisku feroelektrisko tauriņa gredzenu, kas pierāda, ka PZT plēvēm ir labas feroelektriskās īpašības. Polarizācijas-elektriskā lauka līknes parāda arī tipiskus feroelektriskos raksturlielumus, kas norāda, ka PZT plēvēm ir labas feroelektriskās īpašības.
Tāpēc RTP apstrāde palīdz uzlabot PZT plēvju mikrostruktūru un īpašības, lai tām būtu līdzīga (001) režģa orientācija, virsmas morfoloģija un elementu sadalījums dažādās vietās, kas veicina plēvju viendabīguma un veiktspējas uzlabošanos.