Màng mỏng PZT được chế tạo trên đế Si/SRO ở cùng điều kiện với các điều kiện chế tạo được đưa ra trong bảng 2.2. Các màng mỏng được chế tạo với nhiệt độ đế được thay đổi Ts = 600oC, 550oC và 500oC và được ký hiệu lần lượt là M008, M004, M005.
Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu M008, M004 và M005 được biểu diễn ở hình 3.22. Chúng ta thấy rằng tại nhiệt độ chế tạo là 500oC, 550oC xuất hiện pha hỏa điện của PZT tại vị trí 2θ = 29.2. Điều này được giải thích do tại nhiệt độ 500oC và 550oC, năng lượng nhiệt chưa đủ để hình thành pha tinh thể perovskite của PZT mà chỉ đủ để hình thành pha hỏa điện. Với mẫu M008 chế tạo ở nhiệt độ 600oC thì xuất hiện PZT cấu trúc perovskite. Do đó, để thu được màng mỏng PZT có cấu trúc tinh thể perovskite mong muốn thì nhiệt độ chế tạo màng không thấp hơn 600oC.
Hình 3.22. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu theo nhiệt độ chế tạo
Kết quả khảo sát hình thái học bề mặt của các mẫu trên được trình bày trên hình 3.23. Kết quả cho thấy xuất hiện các hạt PZT trên ảnh AFM. Mẫu M008 với thời gian chế tạo 60 phút và sau khi chế tạo được ủ nhiệt trong 60 phút cho pha PZT cấu trúc perovskite với các biên hạt rõ ràng, kích thước trung bình khoảng 100 nm. Trong khi đó, các mẫu chế tạo ở nhiệt độ 5500
C và 5000C bắt đầu xuất hiện các hạt PZT nhưng biên hạt không rõ ràng trên nền hỏa điện. Các ảnh AFM cho thấy các hạt tăng dần kích thước khi nhiệt độ đế tăng từ 5000
C lên 6000C, tương ứng với sự chuyển pha từ hoả điện sang cấu trúc perovkite.
(a) (b) (c)
Hình 3.23. Ảnh AFM mẫu M008, mẫu M004 và mẫu M005 chế tạo lần lượt tại (a) 600oC, (b) 550oC và (c) 500oC