铌掺杂钛酸铋钠钾厚膜的制备及其铁电性能

根据粉末溶胶法的原理,用旋转涂覆工艺在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备不同Nb含量的(Na0.85K0.15)0.5Bi0.5Ti(1-x)NbxO3(NKBTNx,x=0.01,0.03,0.05,0.07)厚膜,并研究了厚膜样品的微观结构、介电特性、漏导特性及铁电特性。XRD和SEM的分析结果表明:A位掺杂K、B位掺杂Nb并没有改变Na0.5Bi0.5TiO3的晶体结构;Nb的最佳掺入量为0.05。NKBTN5铁电厚膜具有最好的结晶度,尺寸均匀,厚膜表面光滑致密,但有少量微孔。介电频谱测试表明,NKBTNx厚膜的居里温度随着Nb含量的增加而逐渐增加,厚膜的弛豫特性明显增强。此外,NKBTN5铁电厚膜的室温介电常数最大,介电损耗最低,漏电流密度最小,剩余极化值最大(2Pr=48.1μC/cm2),矫顽场最小(77.8kV/cm)。