Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) is a ferroelectric material interesting for its high dielectric constant and piezoelectric response. PZT thin films can be prepared by various methods, e.g. pulsed laser deposition, chemical vapor deposition, sol-gel and, most frequently, sputtering. Though the magnetron sputtering is used more frequently, PZT thin films can be prepared also by ion-beam sputtering (IBS). In this paper we study the deposition process of PZT thin films in our IBS system with a possibility of ion-beam assisted deposition (IBAD), which has the advantage that more energy can be added to the growing layer. We focus here mainly on the influence of the oxygen flux during the deposition on the quality of the resulting layers. We compare the samples grown on the silicon substrate with and without an intermediate Ti seeding layer. and Olovo-zirkonát-titanát Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) je ferroelektrický materiál zajímavý pro svou vysokou dielektrickou konstantu a silnou piezoelektrickou odezvu. Tenké PZT vrstvy mohou být připraveny různými metodami, např. pulzní laserovou depozicí, chemickým nanášením par, metodou sol-gel a nejčastěji naprašováním. I když se magnetronové naprašování používá častěji, mohou být tenké PZT vrstvy připraveny i naprašováním iontovým svazkem (IBS). V tomto článku studujeme depoziční proces tenkých PZT vrstev v našem systému depozice iontovým svazkem s možností asistenčního iontového svazku (IBAD). Soustředíme se zejména na ovlivnění kvality výsledných vrstev množstvím připouštěného kyslíku během depozice. Porovnáváme vzorky pěstované na křemíkovém substrátu s Ti mezivrstvou nebo bez ní.
Lead zirconatetitanate (PZT) is widely used for its ferroelectric and piezoelectric properties. Its unique properties are conditioned by perovskite structure. Crystallization into this phase is determined among others by a proper stoichiometry, where the lead concentration is a crucial parameter. That is why this paper is devoted to the control of chemical composition of PZT thin films deposited via ion beam sputtering (IBS). Our study showed that the determinative lead content in PZT films prepared by ion-beam sputtering from a multicomponent target can be easily controlled by the power of primary ion source. At the same time, the composition is also dependent on the substrate temperature and the power of assistant ion source. and Olovo zirkonát-titanát (PZT) je široce používaný pro svoje feroelektrické a piezoelektrické vlastnosti, které jsou podmíněny perovskitovou strukturou. Krystalizace PZT do této preferované fáze je podmíněna mimo jiné také správným stechiometrickým složením, kde koncentrace olova je kritickým parametrem. Samotný proces krystalizace probíhá při vysokoteplotním žíhání, při kterém ovšem dochází k nežádoucímu snížení obsahu olova v deponované vrstvě. Proto je dobré připravit vrstvu s přebytkem olova, a tím tak kompenzovat jeho úbytek při žíhání. Z toho důvodu je tento článek zaměřen na řízení chemického složení tenkých filmů PZT pomocí naprašování iontovým svazkem (IBS). Vrstvy nanesené pomocí IBS by měly teoreticky vykazovat stejné chemické složení jaké má terč, z kterého jsou nanášeny. Nicméně, v případě PZT je vhodné mít možnost kontrolovaně měnit chemické složení naprašovaných tenkých filmů pro dosažení vysokého perovskitového podílu. Naše studie odhalila, že určující obsah olova v PZT vrstvách, připravených pomocí jednoduché a duální iontové depozice z vícesložkového terče, může být snadno řízen výkonem primárního iontového zdroje. Složení je také závislé na teplotě substrátu a na energii iontů asistenčního iontového zdroje. Tenké PZT vrstvy byly připraveny s více než 30% přebytkem ze stechiometrického vícesložkového terče (tj. terč bez přebytku olova). Můžeme tedy navrhnout několik možných setů depozičních parametrů vhodných pro depozici PZT pomocí IBS pro dosažení vysokého perovskitového podílu.