preparation and characterization of srbi2ta2o9 thin films by low-oxygen-concentration annealing...

6
Preparation and Characterization of SrBi 2 Ta 2 O 9 Thin Films by Low-Oxygen-Concentration Annealing Technique TAKAAKI SUZUKI, TOSHIHIDE NABATAME, and KAZUTOSHI HIGASHIYAMA Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd., Japan SUMMARY SrBi 2 Ta 2 O 9 thin films were successfully prepared at a low annealing temperature using a low-oxygen-concen- tration annealing technique. It was possible to obtain a single perovskite phase at 600 °C in 0.7% oxygen concen- tration and fluorite phase was observed at 600 °C in 100% oxygen. In addition, the SrBi 2 Ta 2 O 9 thin films annealed at 650 °C in 0.7% oxygen were well crystallized and com- posed of dense crystal grains with a size of 70 nm. The remanent polarization and leakage current density of the SrBi 2 Ta 2 O 9 thin film obtained using this new technique were 7 2C/cm 2 and 3 K 10 9 A/cm 2 (at 5 V), respectively. The final remanent polarization after 10 9 switching cycles was nearly constant. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 129(4): 16, 1999 Key words: SrBi 2 Ta 2 O 9 ferroelectric thin film; low oxygen concentration annealing; polarization charac- teristics; fatigue-withstand characteristics. 1. Introduction In recent years, advancements have been made in developing applications of ferroelectric thin films having hysteresis characteristics to a nonvolatile memory (FeRAM: Ferroelectric Random Access Memory). The fer- roelectric materials of the capacitor used in this memory are Pb(Zr,Ti)O 3 (PZT) and Bi-layer compounds [1]. The PZT thin films have the distinctive feature that the remanent polarization (Pr) is very high at 20 to 30 2C/cm 2 . But, problems for memory application remain, such as the oc- currence of a phenomenon called fatigue in which the remanent polarization decreases during switching [2], a high coercive electric field, and a large leakage current density. On the other hand, for the Bi-layer ferroelectric thin films, the SrBi 2 Ta 2 O 9 (SBT) material has small fatigue (no fatigue occurs even after switching 10 11 times), its operat- ing voltage is small [3], and it has a small imprint effect, making it an attractive capacitor material. However, the crystallization temperature of this SBT thin film is 800 °C, which is higher than that for PZT (650 °C). For this reason, the degradation of the characteristics due to the mutual diffusion between an electrode and the Bi element in the film is a big problem when applicability to the Si-LSI process is considered, making a low-temperature imple- mentation of the crystallization desirable. Some low-temperature crystallization has been done; examples include modifying the solgel solution as the starting material and annealing at low pressure [4, 5]. However, there are difficulties in composition control of the starting material and process control for low pressure. The SBT crystal structure is a layered perovskite structure. Oxide superconductors like YBa 2 Cu 3 O 7/ (YBCO) have the same structure. For YBCO, its resolution temperature shifts to the low-temperature side and the liquid phase forms easily when the oxygen partial pressure is made smaller during crystallization, so that the crystal- lization is promoted. Accordingly, as an approach to the low-temperature formation of SBT thin film, we prepared different SBT thin films using the low-oxygen-concentration annealing tech- nique in an atmospheric pressure process and evaluated their crystallinity and electrical properties. 2. Experimental Method Figure 1 shows the crystal structure of the SBT. It is a layered perovskite structure in which two blocking layers of Bi-O sandwich a ferroelectric layer having Ta atoms. Figure 2 shows the preparation process for the SBT thin film. After 100 nm of Pt was formed by a sputtering method on the SiO/Si substrate as a bottom electrode, the SBT thin film was formed by a spin coating method. For the starting materials, strontium 2-ethylhexanate, bismuth 2-ethylhexanate, and tantalum ethoxide were mixed with a CCC0424-7760/99/040001-06 © 1999 Scripta Technica Electrical Engineering in Japan, Vol. 129, No. 4, 1999 Translated from Denki Gakkai Ronbunshi, Vol. 118-A, No. 4, April 1998, pp. 414419 1

Upload: takaaki-suzuki

Post on 06-Jun-2016

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Preparation and characterization of SrBi2Ta2O9 thin films by low-oxygen-concentration annealing technique

������������� �������������������������� ��������

����� �!������������"����!��� �#$�

���������������������� �������� ��������������������������������������������� ��� �!������������"�#�$��

�%&&"'(

����%��%&������'�()��*�����+�����'+((!�$��$�������

��( *������(��,���)$����+���+���,���( *- .!,��-� ����-

����� �� �����(��,� ������/+�"� ��� *��� $ ����(�� � � ������ �

���,(��$�� 0�1����$��������233�45����3"67� .!,���� ����-

����� ������'(+ �����$�����*��� ����0������233�45����8337

.!,��"���������� ����������%��%&������'�()�������(�����

293�45����3"67� .!,���*����*�((���!���((�:�������� )-

$ ���� '������� ��!���(� ,������*������ ��:�� '�63��)"����

��)������$ (���:��� ������ (��1�,���+������������!� '� ���

����%��%&� ����� '�()� �������� +���,� ����� ��*� ������/+�

*����6��5;�)%�����<���83=&��;�)%�>���9�?@����$����0�(!"

����'���(���)������$ (���:��� ���'����83&��*������,��!�(��

*�������(!�� ������"�A�8&&&�����$������������ (����� �,

#$��8%&>B@C�8=2�8&&&

)�� �����*� ����%��%&� '��� �(������� ����� '�()D

( *� .!,���� ��������� �������(��,D��$ (���:��� ��������-

���������D�'���,+�-*������������������������"

+, -����$����

��� ������� !����� ��0����)����� ��0�� �����)���� ��

��0�( $��,��$$(����� ��� '�'��� �(������������'�()����0��,

�!��������� ���������������� � � �� � �0 (���(�� )�) �!

>E����C�E��� �(����������� )����������) �!@"�����'��-

� �(�������)������(�� '�������$���� ��+������������)�) �!����

F�>����@<�>F��@�������-(�!���� )$ +����G8H"�����F��

����� '�()�� ��0�� ���� ���������0�� '���+��� ����� ���� ��)�����

$ (���:��� �� >F�@� ��� 0��!� ��,�� ��� %3� � � <3��5;�)%"� �+�

$� �(�)��' ��)�) �!��$$(����� ����)�����+���������� �-

�+������� '� �� $��� )�� �� ��((��� '���,+�� ��� *����� ���

��)������ $ (���:��� �� ���������� �+���,� �*������,� G%H� �

��,�� � ����0�� �(������� '��(�� ���� �� (��,�� (��1�,�� �+�����

������!"������� ����������' ��������-(�!���'��� �(�����������

'�()����������%��%&�>���@�)������(������)�((�'���,+��>�

'���,+�� ��+����0����'�����*������,�8388���)��@����� $����-

��,�0 (��,������)�((�G<H���������������)�((��)$������''���

)�1��,� ��� ��� ��������0�� ��$���� ��)������("� � *�0��� ���

��!���((�:��� ����)$����+��� '���������������'�()����I33�45

*����������,��������������' ��F���>293�45@"�E ����������� �

���� ��,������ �� '� ���� ���������������� �+�� � � ����)+�+�(

��''+�� �����*��������(���� ���������������(�)����������

'�()� ��� �� ��,� $� �(�)� *���� �$$(�����(��!� � � ���� ��-���

$� ����� ��� � ���������)�1��,� �� ( *-��)$����+��� �)$(�-

)������ �� '�������!���((�:��� ���������(�"

� )��( *-��)$����+�����!���((�:��� ������������ ��D

�.�)$(��� ���(+���) ��'!��,� ���� � (=,�(� � (+�� �� ��� ���

�������,� )������(� ���� �����(��,� ��� ( *� $����+��� GB� 9H"

� *�0���������������''��+(��������� )$ ���� ��� ��� (� '����

�������,�)������(�����$� ������ ��� (�' ��( *�$����+��"

���� ���� ��!���(� ���+��+��� ��� �� (�!����� $�� 0�1���

���+��+��"� .���� �+$��� ��+�� ��� (�1�� ���%5+<6=�

>��5@���0��������)�����+��+��"�E ����5�������� (+�� �

��)$����+��� ���'��� � � ���� ( *-��)$����+��� ����� ���� ���

(�/+���$�����' �)������(!�*�������� .!,���$�����(�$����+��

���)�����)�((����+���,���!���((�:��� ��� ������������!���(-

(�:��� �����$� ) ���"

��� ����,(!��������$$� ����� �����( *-��)$����+��

' �)��� �� '����������'�()�*��$��$�������''��������������

'�()��+���,�����( *- .!,��-� ��������� �������(��,�����-

��/+�� ��� ��� ��) �$������ $����+��� $� ����� ���� �0�(+����

��������!���((����!������(�������(�$� $������"

�, . ���������&�� ��

E�,+���8��� *��������!���(����+��+��� '��������"������

��(�!�����$�� 0�1�������+��+������*������* ��( �1��,�(�!���

'���-�����*������'��� �(�������(�!�����0��,������ )�"

E�,+���%��� *������$��$����� ��$� �����' ���������

�����'�()"��'����833��)� '�F��*���' �)����!����$+������,

)��� �� ��������;����+�������������� �� )��(���� ������

���������'�()�*���' �)����!����$���� ����,�)��� �"�E �

�����������,�)������(����� ���+)�%-���!(��.���������)+��

%-���!(��.���������������(+)���� .����*����)�.���*�����

5553B%B-6623;&&;3B3338-32

A�8&&&�����$�����������

(�������(� �,�������,����#�$���? ("�8%&�� "�B�8&&&�����(�����'� )����1����11���� ��+�����? ("�88I-��� "�B��$��(�8&&I�$$"�B8B=B8&

1

Page 2: Preparation and characterization of SrBi2Ta2O9 thin films by low-oxygen-concentration annealing technique

� )$ ���� �� '�)���(�) (������ � '���C��C���J�8"3�C�%"B�C�%

������ (=,�(�� (+�� �"������ (+�� ��*���������� $$��� ���

�+��������� �����,����<333��$)�������(��' ��<3��"�������'���

��!��,����893�45�' ��83�)��������������'�()������+�������

*������1������933�45�' ��83�)��"����������$��*������$�����

��������)���� �,����������$���+�� ��'�()�*����������1����

'�%%3��)"���.����!���((�:��� ��*����������� +���!������(-

��,� ��� 233� � � 633� 45� ' �� 8� � � 9� �"� ����� ,�0�� ��� ���

'��� �(������������'�()�*����(�!���$�� 0�1�������+��+������

'�()� ����1����� '� %%3� �)"� ��� ����� �����(��,� ���� .!,��

� ��������� �� '� ���� ��) �$������ ,���*��� ����,��� '� )

3"89�� �8337�>� ��(�$����+���8���)@��!���K+����,�����)�.��,

���� � '� .!,��� ���� ��, �"� E �� ������ $��$����� ��� ��!

.!,���� ��������� ����) �$������������+�����!���K+����,

����)�.��,����� � '� .!,���������, ��,����D�) �� 0��������

��� ���� ������� �)�(�$����+�������)��� �����0��!���)$(�"

��.��F���(���� ����*�����* ����)������3"8�))�>�����C�I��

83=9��)%@�����3"%�))�>����C�<���83=B��)%@���������1����

'��� +��893��)�*������$ �������!��$+������,�� �,�������� $

�(���� ��� �� �������� ����� '�()"�E���((!� ���� '��� �(������

��$���� ��*���$��$������!������(��,���� .!,������������)�

��)$����+������+�������������!���((�:��� �����$�' ��<3�)��"

���� ��!���(� ���+��+��� '� ���� ���� '��� �(������� ����

'�()�*����0�(+�����*�������L-��!���''����� ��)�����>��,�1+

5 "����-8�@����������+�'����) �$� ( ,!�*��� ����0��

*�������������,��(���� ��)��� �� $��>� �D������������"

�-B933@"�����'�()�� )$ ���� ��*������(!:���*����������+�-

��0�(!�� +$(���$(��)���$���� )����� >�5F@"�������)�����

$ (���:��� �� )���+��)���� *��� )���� *���� ��22�� ���

��2333� �����+)����� >�������� ����� ( ,!� 5 �$"@� ��� ��

�$$(����0 (��,��'� )�8�� �9�?"�����(��1�,���+������)���-

+��)����*���$��' �)���*��������FB8B3��)���+���,���-

���+)���������0 (��,�� '�3�� ���9�?����3"8-?����$�"�����'���,+�

����������������*����)���+����*����������2333��������$-

$(����0 (��,�� '���9�?�������'��/+���!� '�93�1�:"

/, '��$�����������������

E�,+���<��� *������L-��!���''����� ��$�������� '����

���� ����� '�()�� �����(��� ��� 233� 45� ' ��8���*���� .!,��

E�,"�8"� 5�!���(����+��+��� '�����%��%&"

E�,"�%"� F� �����' ��$��$����� �� '�����%��%&������'�()"

E�,"�<"� L-��!���''����� ��$�������� '�����%��%&�����

'�()�������(������233�45�' ��8������>�@�8337�%�����>�@

3"67�%"

2

Page 3: Preparation and characterization of SrBi2Ta2O9 thin films by low-oxygen-concentration annealing technique

� ��������� ��� '�>�@�8337�����>�@�3"67"����E�,"�<>�@�$��1�

������ ������$�� 0�1�������+��+��� '���������� ��������+�

$��1����+�����!�����'(+ ��������+��+�����( �,��,�� �E)<)

����������'���"������'(+ ��������+��+�������0��!���,���$���

�!))���!D���������� (����������(��,��' ��� )$ ���� ����0��-

�� ������ ���)���(�������� ��������G6H"������� ������������

E�,"�<>�@�� �$��1�������� ������'(+ ��������+��+�����������

�(!�$�� 0�1�������+��+���$��1������,�������'���"�M�������

.!,���� ��������� �����8337�����������!���((�:��� ����)-

$����+����������������'� )�233�� �I33�45�������1� *������

���� $����� ����,��� '� )� '(+ ����� ���+��+��� � � $�� 0�1���

���+��+���G<H"�������������+(��� '�E�,"�<��� *������������)�

�''������� ���������,�������!���((�:��� ����)$����+���������

���������!�( *����,����� .!,���� ��������� ���0���+$��

233�45"

E�,+���B��� *����������,��� '�����L-��!���''����� �

$��������*�������� .!,���� ��������� ���������,����(�,��(!"

E ����� .!,���� ��������� �� '�%"I7� �(!�$��1�������� �

����$�� 0�1�������+��+��� '���������������'���"�������!���(-

(�:��� ��)+���������$� ,������������� .!,���� ��������� �"

� �� 0���*�������� .!,���� ��������� �����( *������ �8"3

����3"67�������''����� ��$������������������)�"�� *�0��

������ .!,���� ��������� �� '�3"<7�������''����� ��$��1�

'�>8883@�>338B@�>%89@� ��������,������,(������� '� 0���%�

J�B94�����$$��������������!���((����!������,�����"������)�!

����+��� �����'���� �����*�������� .!,���� ��������� ����

��( *�3"<7������) +��� '� .!,����0��(��(��' ��' �)��� �

'�����$�� 0�1�������+��+���������+''�������� �� ���!���((���

$���������'(+ �����$�������)��������������!���((����!� '����

$�� 0�1�������+��+��������,�����"

E�,+���9��� *��� ���(��� ������*�������� .!,���� �-

�������� ����������$��1���������!� '����������)�����'� )

L-��!���''����� ��)���+��)����"�����$��1���������!����� � '

����0������(��.����������0�(+�� ���������!�� �)�(�:��,����

$��1� ��������!� '� ���� >839@� �����)����� '� )� ����L-��!

��''����� ��$�������� '�E�,"�B�*��������$��1���������!�0�(+�

' ����)$(��'�()�'� )� .!,���� ��������� �� '�%"I7"�M���

�����(��,���)$����+����'� )�233�� �633�45�����$��1������-

���!����� � '������������ ����������������� .!,���� �������-

�� ���������,���'� )�%"I7�� �3"67"�����$��1���������!�����

���������,����������� .!,���� ��������� �� '�3"67���������

���� $��1� ��������!� ���� � ������ � � ��������� ��� ���� .!,��

� ��������� �� ��� )��� ( *��"� � �� 0��� ��)�(��� ���+(��

��0������� ��������' ����������>883@"������' ������� .!-

,��� � ��������� �� '�3"67� ��� $��)�(� ��� ���� ��)$����+��

��,� �� '�233�� �633�45"

��.��� ���0����,������������,�� '��������� )$ ���� �

'� ���� ���� ����� '�()� �����(��� +����� ���� � ����� �� '

��''������ .!,��� � ��������� ��� �5F� ���(!����*��� � ��"

E ��������;������� � '�%"B���������������,�)������(��������;��

���� � '��������������'�()��'���������(��,�������((�%"B�+���,

���� .!,��� � ��������� �� '� 8337"� � *�0��� ���� ����

E�,"�B"� ''���� '����� .!,���� ��������� �� ������L-��!

��''����� ��$�������� '�����%��%&�����

�'�()�������(������233�45�' ��8��"

E�,"�9"� 5 ���(��� ������*�������� .!,���� ��������� ��

��������� �)�(�:���$��1���������!�

'�����%��%&������'�()�"

3

Page 4: Preparation and characterization of SrBi2Ta2O9 thin films by low-oxygen-concentration annealing technique

����������� �%"%�*�������� .!,���� ��������� �����3"67"

� �� 0���������%"39������� .!,���� ��������� �� '�3"897

�� *��,���������������������) +��� '��������������*�������

.!,���� ��������� �����( *����"������������� ����$ �����

�������+(�������������!���((����!� '�����$�� 0�1�������+��+��

�� *�����E�,"�B�*�����,�����"�������5��+$��� ��+�� �

���1� *��� ������(�!�����$�� 0�1����0��!���)�(���� ����"���

�����������$ ����������' ����5��+$��� ��+�� ��������!�-

��((�:��� ����)$����+����������( *�����*������!���(�,� *��

+��(�:���(�/+���$������ �������,��(�)����(�5+�G2H"�E �����

���� '��������+�!�' �)��� �� '�����(�/+���$�������+�����!

���� (+�� �� '� .�������$� ) �����!�( *����,����� .!,��

� ��������� �� ���� ��� �� ���+(�� '�()� ' �)��� �� ��� ( *��

��)$����+���)�!���0����� )��$ ����(�"

E�,+���2��� *������)���+�����!���������( $�� '����

���������'�()�"�������)$(���*�����((�$��$����������������(-

��,���)$����+��� '�293�45"�E ������ .!,���� ��������� �� '

8337����������)$(��*� ��������(��,���)��*���8��������

��� �� (������ ����,�� ��� �� ���0��,� 0 (��,�� '� 9� ?� �+�� �

�!��������� ��� ����"� ���� ���+(�� ��� �(� � ���� ��)��*���� ���

���0��,� 0 (��,�� ��� ���������� � � %3�?"��!��������� �$$����

*�������������(��,���)�����( �,���9�������������)�����

$ (���:��� ��>%F�@�������0�(+�� '��� +��<��5;�)%���������0��,

0 (��,�� '�9�?"������� ����������' ���������������'�()

�����(���' ��8�� +�������� .!,���� ��������� �� '�3"67

%F��������0�(+�� '��� +��6��5;�)%���������0��,�0 (��,�� '�9

?"������$ (���:��� ���������������������� +���*���������,����

' �� ���� ���� ����� '�()� $��$����� +����� ���� � ����� ��� '

.!,���� ��������� �� '�8337����������(��,���)�� '�9��"

� �� 0�������������������)$(������� ����0���(�������'��(�

> �@��� *����0�(+�� '��� +��B9�1?;�)"����� �����������-

���������� '��������������'�()��$��$�����+���������� ����� ��

'� .!,���� ��������� �� '�8337�����I33� 45������(��,

*����������)��� )$ ���� ������ �����������+�!�%F������� +�

%��5;�)%���������0��,�0 (��,�� '�9�?�GIH"����� ������� +�

<9�� �23�1?;�)��� +,������� )$ ���� ������ ����������(��,

� ����� ���������''������GB�9�I=88H"����������)$(��$��$����

�����( *���)$����+��� '�293�45�������� .!,���� ��������� �

'�3"67�+��������������+�!�%F���� *����0�(+�� '��� +��<"9

��)��� (��,��� ���� ����0�(+�� '� �� ��� �)�((��� ����� ����� ' �

��)$(���$��$������!���� �0���� ��(������(��,�������/+�"

��+���������������'�()��$��$������!�����( *- .!,��-� �-

�������� �� �����(��,� ������/+�� ���� �.��((���� � �� �(!� ��

��!���((����!��+���(� �����(�������(�$� $������� '�%F������ �"

E�,+���6��� *������)���+��)�������+(���' ������(��1-

�,������������������ '����������'�()��$��$�����+�������''��-

���������(��,�� ����� ��"�����,������ �� '�(��1�,���+�����

������!��������� ����*��������0 (��,�� '�8�?D��������'(��������

��)������$ (���:��� ����������������"�����������������'�()

$��$����� ���I33�45� ���� (��1�,���+������������!� �� *���

������ '�(���������������'� )���0 (��,�� '��� +��8"9�?"�������

���������'�()�$��$�����+�������� .!,���� ��������� �� '

8337� ���� �����(��,� ��� 293� 45� ' �� 9� �� (��1�,�� �+�����

������!����( *�>83=I��;�)%@������0 (��,�� '�9�?"������� ����

����� ��� ���� ���� ����� '�()�� $��$����� +����� ��� .!,��

� ��������� �� '�3"67����������(��,����293�4�' ��8��������

������ ����� '�83=&��;�)%�+$�� ���0 (��,�� '�9�?"���+�����

(��1�,���������������������� ���� ��* � ������ '�)�,���+��

�������� )$������ �������)$(���$��$������!���� �0���� ��(

�����(��,�������/+�"

E�,+���I��� *��� ��)��� ,��$��� '������+�'����� '

�* ����������'�()�"��������������'�()�$��$�����+�������

.!,���� ��������� �� '�3"67�����293�45������(��,����E�,"

I>�@����������+��+������*�����'������!���(�,������ '��0���,�

,�������:���� +��63��)����������(!�� ����������"��+�����

���������'�()�$��$�����+�������� .!,���� ��������� �� '

8337�����I33�45������(��,����E�,"�I>�@����������+��+�����

*������ (+)����,������ '��0���,��,�������:���� +��B<3��)

E�,"�2"� �!���������( $�� '�����%��%&������'�()�"

E�,"�6"� 5+������������!=�$$(����0 (��,����������������

'�����%��%&������'�()�"

4

Page 5: Preparation and characterization of SrBi2Ta2O9 thin films by low-oxygen-concentration annealing technique

����� ����������"�������� �� ����0��� �����'(����*�((����

(��1�,������������������ '�E�,"�6"��������� ��*�!�������)$(�

�����(��� ��� 293� 45� ���� �.��((���� (��1�,�� ���������������

)�!���� �+�� � � ���� '���� ��!���(� ,������*����� ���� �����(!

� ����������"�����������������'�()������(������I33�45���

*�����$ ����������������!���(�,����������(��,��%33�� �8333

�)���������(��1�,���+������������!������������+����(!�����

0 (��,�� '� 0���B�?�GBH"���+���!�( *-��)$����+��������(-

��,������������ ��������� �� '�'������!���(�,��������� )��

$ ����(�� ���� ��� �� ���+(�� ���� (��1�,�� ���������������� ���

�)$� 0��"

E�,+���&��� *���������+(��� '�����'�()�'���,+��������-

���������� '��������������'�()��$��$�����+���������� ����� ��

'� .!,���� ��������� �� '�3"67����������(��,����293�45

' ��8��"�����)���+��)����*����������� +��*��������3"8-))-

���)�����F��� $��(���� ��"�����0������(��.����� *������0�(+�

���������!�� �)�(�:��,��������$����0��F��0�(+��*�������

������(� F�� 0�(+�"� � ��� NF�� ���� =F�� ���� � +,�(!� � ������

�+���,�83&��*������,��!�(��"������!��������� ( $����' ��

���� �'���� '���,+�� ���� �(� � �� *�� ���E�,"� &"������� ���� �

��''���������������$� '�(��� '������!���������K+���������������

� ��� �������F��0�(+������� ��0�(+��"���+��������������

'�()��$��$������!�����( *- .!,��-� ��������� �������(��,

������/+���(� ���0���.��((����'���,+�����������������"

0, ����$����

M����0�� ��+����� ���� ( *-��)$����+��� ' �)��� �� '

����%��%&�>���@�'��� �(������������'�()���!�����( *- .!-

,��� � ��������� �� �����(��,� ������/+�"� ��� �� ���+(�� ���

' (( *��,�� ��(+�� ���*���� �������"

>8@� ����,� ���� ( *- .!,��-� ��������� �� �����(��,

������/+����$�� 0�1�������+��+��� '����������'�()�� +(����

' �)����0��������( *���)$����+��� '�233�45�*��������%33

45�( *������������� �0���� ��(���!���((�:��� ����)$����+��

'�I33�45"

>%@�������!���((����!� '����������'�()��*���������,����

*�������� .!,���� ��������� ��*���3"67"

><@�����$ (���:��� ���!������������������������ '����

����'��� �(���������$���� ��$��$����������� .!,���� ����-

����� �� '�3"67����������(������293�45�' ��8���*����� +�

�*�������, ���������� '�������$���� ��$��$����������� .!,��

� ��������� �� '�8337����������(������293�45�' ��9��"����

%F�� '�����' �)���*���6��5;�)%���������0��,�0 (��,�� '�9�?"

>B@�����'�()��+�'����) �$� ( ,!� '��������������'�()

$��$������!�����( *- .!,��-� ��������� �������(��,�����-

��/+��*��������+��+������*�����'������!���(�,������*������

�0���,�� ���)����� '� �� +�� 63� �)�*���� �����(!� � ����-

������"�����(��1�,���+������������!�*���0��!��)�((�O�<��

83=&��;�)%� ���� ��� �.��((���� (��1�,�� ���������������*��

�� *�"

>9@�� �����,������!������������������������*�������

�0��� �'���� ���� 0 (��,�� ��0����(� '� 9�?�*��� ��$������ 83&

��)�����������'���,+�����������������*����(� ��.��((���"

"�1�����!����

M��* +(�� (�1�� � � ����1���"���� ������1�� ������"

��:+� ���� ���� '�5�����(������������� ��� �!� '��������

���"�' ��������� $����� ����������0�(+��� �� '������(�������(

$� $������"

E�,"�I"� � ��)��� ,��$��� '�����%��%&������'�()�

�����(������>�@�293�45�' ��8������3"67�%�����

>�@�I33�45�' ��8������8337�%"

E�,"�&"� ������(���0����)������$ (���:��� �� '

����%��%&������'�()������'+���� �� '��+)���� '

�*������,��!�(��"������!���������( $����' ���

�����'����'���,+������������(� ��� *�"

5

Page 6: Preparation and characterization of SrBi2Ta2O9 thin films by low-oxygen-concentration annealing technique

'.�.'.2�.�

8" ��� ��1������������1���� ���+!���"�E��� �(������

�����'�()�)�) ����"���������E �+)�5 "D�8&&9"

%" ���)�:+������ ��1���"�F� ��8&&B������������ ��E�((

������,"

<" ���������� ���) �����M������������ +K �5�"�#$�

#��$$(�F�!��8&&9D�<BC9%<<"

B" �� +� �� ����1+� ��� � 1 !�)�� ������+��,�� �

���+1����� ��:�*����,���"�#$��#��$$(�F�!��8&&2D

<9CB&%9"

9" � �*��������������������#��*��+��������1���

� ����������"�#$��#��$$(�F�!��8&&2D�<9CB&B2"

2" �����������:+������+)�,����"�F� ��9��������!)$

�+$��� ��+���0��!�>���&%@�� ���$�296"

6" ��� ��1�����)������ ���5��+,�!�)�����1�����

M�������� �� �������� �� ��+��� �� ����1�� �"� #

�+�� ))��$$(� (���� ����F� $�������8&&9D8C89"

I" ���+1����� !�)����� ��:�*����,���"�#$��#��$$(

F�!��8&&9D<BC93&2"

&" � �,�������� #�� #+�,��#"��$$(�F�!�������8&&2D

2&C<<I&"

83" ���������� ���) �����M�������������+K �5�"�#$�

#��$$(�F�!��8&&9D<BC9%<<"

88" �������+����*�+���"��$$(�F�!�������8&&2D�2IC282"

"%�3�'�>'� )�(�'��� ���,��@

��1��1���+:+1��>� �)�)���@�,���+�����'� )�������$���)���� '�����(����+���!� '���� ���������(���,����� (� '������1�

F��'���+������8&I%����������K ����������������"��������* �1�������������������������� ��� �!�������8&I<"����*�����,�,��

)���(!�������������������0�( $)���� '�)���(�����+��+��(�����)���������+$��� ��+����,�)������(�D���������+�����(!���,�,�����

���������������0�( $)���� '�'��� �(�������)������(�"���������)�)���� '�����#�$���� ����!� '��$$(����F�!�������������5�! ,����

��� ����� �� '�#�$��"

� ��������������)��>)�)���@�� )$(���������)�����P��� +����>�$$(�������)����!�)�K �@�������� �,�������,���������

��0��� �� '���������+������� (� '�� � 1+����0�����!����8&I6����������K ������������������������� ��� �!� '������������"���

*��������� ������+$��� ��+���0��!� �,�������,���� ��� �!� '���������� ��(��+$��� ��+���0��!����+���!���������� ( ,!���������

5������'� )�8&&8�� �8&&B"����*�����,�,���)���(!�������������������0�( $)���� '�������$$(����� ��� '�'��� �(������������'�()�"

�������+�����(!������������������������������������� ��� �!"�����������" �,"���,���"���������)�)���� '�����F�!����(�� ����!

'�#�$�����������#�$���� ����!� '��$$(����F�!����"

��:+� ���� ��,����!�)�� >� �)�)���@� � )$(����� ���� � �� ��(� � +���� ��� ���� �,�������,� ��������� ��0��� �� '� ���

����+������� (� '�� � 1+����0�����!����8&I<����������K ������������������������� ��� �!� '������������"���������,�,��

)���(!� ��� ��������� ���� ��0�( $)���� '� .���� �+$��� ��+�� ��"� ��� ��� �+�����(!� �� ���� �� ����������� ��� �������� ��������

��� ��� �!"�����������" �,"���,���"���������)�)���� '�����#�$���� ����!� '��$$(����F�!�������������5�! ,�������� ����� �

'�#�$��"

6