RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Pt/Ti/$SiO_2$/Si(100) 기판위에 $BiFeO_3$ 박막을 증착하였고, 스퍼터링 공정에서 산소량이 $BiFeO_3$ 박막에 미치는 영향을 조사하였다. $BiFeO_3$ 박막은 XRD 회절패턴의 결과를 통하여 소량의 불순물상이 존재하는 페로브스카이트 구조로 결정화되었다. $O_2$ 가스의 유량은 박막의 미세구조 및 자기적 특성에 많은 영향을 끼친다. $O_2$ 가스의 유량이 증가함에 따라 박막의 표면 거칠기 및 grain size가 증가하였다. $BiFeO_3$ 박막은 상온에서 약자성적인 거동을 보였으며, PFM 측정을 통하여 박막의 미세구조와 압전계수와의 상관관계를 조사하였다.
$BiFeO_3$ (BFO) thin films were deposited on Pt/Ti/$SiO_2$/Si(100) substrates by RF magnetron sputtering method at room temperature. The influence of the flow rate of $O_2$ gas on the preparation of $BiFeO_3$ thin films was studied. XRD results indicate that the $BiFeO_3$ thin films were crystallized to the perovskite structure with the presence of small amount of impurity phases. The flow rate of $O_2$ gas has great affect on the microstructures and magnetic properties of $BiFeO_3$ thin films. As flow rate of $O_2$ gas increased, roughness and grain size of the thin films increased. $BiFeO_3$ thin films exhibited weak ferromagnetic behavior at room temperature. The PFM images revealed correlation between the surface morphology and the piezoresponse, indicating that the piezoelectric coefficient is related to microstructure.
