Sol-Gel法制备PLZT系铁电薄膜

介绍了Sol-Gel法,并对近年来Sol-Gel法制备PLZT系铁电薄膜材料的有关研究进行了分析和总结,详细介绍了Sol-Gel法制备PLZT系铁电薄膜材料的各种原料及工艺流程.

PLZT非晶薄膜光学性质研究

用溶胶 -凝胶技术制备了化学组分为 5 /5 0 /5 0的 PL ZT非晶薄膜 .测试其在 2 0 0～ 80 0 nm波长范围的光学透射谱 ,和 2 0 0～ 6 70 nm波长范围的椭偏光谱 .得到了 PL ZT(5 /5 0 /5 0 )非晶薄膜膜厚和光学常数谱 (折射率 n谱和消光系数 k谱 ) ,并与组分为 9/6 5 /35的 PL ZT非晶薄膜的吸收边和折射率进行了比较 .

PLT晶种层对PLZT薄膜介电性能的影响

采用sol-gel工艺,以钛酸铅镧(PLT)作为晶种层,在Pt/TiO2/Si基板上,制备了锆钛酸铅镧(PLZT)薄膜。研究了有晶种层的PLZT薄膜的结晶温度及介电性能。结果表明:引入PLT晶种层的PLZT薄膜,在600℃热处理可得到良好的钙钛矿结构,比无晶种层薄膜降低了约100℃;其相对介电常数为1177(1 kHz),提高约60%,介质损耗为0.10～0.13,降低幅度最高可达40%～50%。

铅过量PLZT铁电薄膜的制备及其电学性质研究

采用Sol Gel法 ,在Pt TiO2 Si基片上制备了具有不同铅过量 (0— 2 0mol% )的PLZT铁电薄膜。分析了薄膜的晶相结构 ,研究了铅过量对PLZT铁电薄膜的介电性能和铁电性能的影响。结果表明 ,各薄膜均具有钙钛矿型结构 ,且各薄膜均呈 (110 )择优取向。PLZT铁电薄膜的介电性能和铁电性能随铅过量的变化而改变。铅过量为 10mol%的薄膜具有最佳的的介电性能和铁电性能。

Pb过量和种子层对PLZT薄膜的影响

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SiO_2/Si衬底上制备不同Pb过量(未过量、10%、15%)和引入不同厚度(0、100nm、500nm)锆钛酸铅(PZT)缓冲层的锆钛酸铅镧(PLZT)反铁电薄膜,通过原子力显微镜、X线衍射表征分析薄膜的微观结构。结果表明,过量10%的Pb组分有助于形成钙钛矿结构,获得较大的晶粒尺寸和理想的粗糙度;100nm的PZT缓冲层的引入有利于PLZT薄膜晶化,形成较致密、结晶状况良好的薄膜。

PLZT铁电薄膜与透明陶瓷的椭偏光谱研究

用溶胶－凝胶技术制备了组分为９／６５／３５的ＰＬＺＴ非晶薄膜，这类薄膜具有类铁电性。在２００～７００ｎｍ的波长范围内测试了ＰＬＺＴ类铁电非晶薄膜和同样组分的透明陶瓷的椭偏光谱，得到了其光学常数谱（折射率ｎ谱和消光系数ｋ谱）。

PLZT（28／0／100）薄膜的溶胶－凝胶制备技术及显微结构

用溶胶—凝胶技术及回旋法，在石英玻璃和单晶ｓｉ基片上制备ＰＬＺＴ（２８／０／１００）多晶薄膜；在ＳｒＴｉＯ３和α－Ａ１２Ｏ３单晶基片上外延生长择优取向薄膜．其外延关系分别为（１００）ＰＬＺＴ（２８／０／１００）／／（１００）ＳｒＴｉＯ３和（１００）ＰＬＺＴ（２８／０／１００）／／（０００１）Ａｌ２Ｏ３．用ＩＲ，ＸＲＤ．ＲＨＥＥＤ，ＳＥＭ和ＳＩＭＳ分析凝胶中杂质、凝胶的分子结构和薄膜的显微结构．结果表明，用溶胶—凝胶技术能制备出显微结构良好的多组份陶瓷薄膜．

PLZT薄膜的结构、介电与光学性能的研究

以硝酸镧、醋酸铅、钛酸丁酯和异丙醇锆为原料,乙二醇甲醚作溶剂。用简单的溶胶-凝胶法和快速退火工艺在Si(111)、石英和Pt/Ti/SiO_2/Si(100)基片成功地制备出了高度多晶和(111)取向生长的(Ph,La)(Ti,Zr)O_3(PLZT)薄膜。用原子力显微镜分析了薄膜的表面形貌;测试了薄膜的铁电和介电特性。PLZT薄膜的剩余极化强度和矫顽场分别为10.3μC/cm^2和36kV/cm;在100kHz,薄膜的介电常数和损耗因子分别为682和0.021。生长在石英基片上的薄膜具有好的透光性,当波长高于360nm,其透过率高达72％。

工艺参数对Sol—Gel法制备的PLZT铁电薄膜结构和性能的影响

用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法在镀铂硅片上制备了具有良好铁电性能的ＰＬＺＴ薄膜，研究了影响薄膜显微结构与电学性能的工艺因素适宜的前体溶液液浓度和水解度，低的热处理变温速率对防止薄膜龟裂有利／ＰｂＴｉＯ３过渡层改善ＰＬＺＴ薄膜的形核过程，使之生成纯钙钛矿结晶相．ＰｂＴｉＯ３过渡层及薄膜内细小的晶粒和空间电荷使薄膜的剩余极化强度下降，矫顽场强上升．

PLZT纳米薄膜的制备及其特性研究

经溶胶-凝胶法制备出PLZT纳米多层膜,采用热重-差热、X射线衍射、拉曼光谱、SEM等对目标产物进行性能和微结构分析。结果表明:在700℃下保温30min,得到粒径约为50～70nm钙钛矿结构的PLZT纳米薄膜,随Zr含量增大粒径变小,且由三方相向四方相转变。

ITO玻璃衬底上PLZT铁电薄膜的制备与电性能

用sol-gel法在掺Sn的In2O3导电透明膜(ITO)衬底上,制备了La掺杂的PbZr0.5Ti0.5O3(PLZT)铁电薄膜。研究了La掺杂量对薄膜的铁电、介电和漏电性质的影响。结果表明,x(La)为5%的PLZT薄膜经650℃退火,有优良的铁电特性,外加15V电压下,剩余极化强度为35.4×10–6C/cm2,矫顽场强为111×103V/cm。100kHz时的εr和tgδ分别为984和0.13。在外加电场小于9V时,薄膜的漏电流密度不超过10–8A/cm2。

PLZT铁电薄膜的物理特性研究

铁电薄膜是近几年人们关注的功能材料。本文对用溶胶 -凝胶技术制备的PLZT铁电薄膜从热处理工艺、X射线结构分析、FT -IR红外光谱等各个方面作了较为系统的研究。讨论了PLZT铁电薄膜的热处理工艺条件、结构特性、光谱特性与材料的表观裂纹、晶态与非晶态之间的关系。对红外光谱的特征吸收峰作了指认 ,得到了一系列有意义的结果。

PLZT(7/40/60)薄膜介电驰豫特征的研究

利用溶胶-凝胶技术制备PLZT薄膜,对样品进行X射线衍射和高频介电谱测试,结果表明:薄膜为钙钛矿结构,呈现[110]择优取向,100 MHz介电温谱显示该薄膜具有弛豫铁电体特征,介电频谱表明PLZT薄膜具有介电弛豫特征,体现温度弥散特性,通过理论拟合Cole-Cole曲线得到弛豫时间的分布函数,结合弛豫铁电体特性,对介电频谱的实验与拟合结果进行对比分析.

PLZT陶瓷靶材及溅射薄膜的微观结构研究

研究了铁电ＰＬＺＴ（７．５／６５／３５）陶瓷靶材及用射频磁控溅射法制备的相同组分陶瓷薄膜的矿物结构及显微结构．实验结果表明，与陶瓷靶材相比，陶瓷薄膜的结晶取向发生了较大的变化，晶粒度减小，致密度提高，但晶粒无完整的晶形．随退火温度的提高，薄膜的缺陷明显增加．

电场诱导沉积方法制备PLZT基单层有序周期结构多孔薄膜

利用电泳组装聚苯乙烯微球单层模板为基础,以溶胶-凝胶方法制备含有纳米粒子的母液,通过电场诱导母液中纳米粒子填充模板孔隙,制备具有反演结构的PLZT有序多孔薄膜。通过SEM和XRD分析,分别给出通过电场诱导PLZT凝胶中纳米粒子沉积得到了单层有序周期结构的微观结构形貌及晶相组成。提供一种简单的制备而为铁电有序微结构的方法,可以用于功能陶瓷基光子带隙材料的研究。

PLZT（7/40/60）纳米多层膜介电特性研究

经溶胶-凝胶法制备出PLZT（7，40，60）纳米多层膜，对不同温度、不同层数，不同Zr/Ti比的PLZT薄膜的介电性能用精密阻抗分析仪进行介电特性分析。结果表明：煅烧温度的提高、薄膜层数的增加、锆含量的增加等均对PLZT薄膜的相对介电常数和介电损耗均有影响。频率为1kHz，750℃和锆含量为0．45时，薄膜的相对介电常数和介电损耗都最高。

PLZT厚膜研究

研究了用 Sol- Gel法制备 PL ZT- 7.5 /70 /30微粉的工艺 ,进行了相应厚膜的制备。探讨了微粉团聚问题及防止团聚的有关措施。由 X射线衍射分析可知 ,在 70 0°C下制备的 PL ZT- 7.5 /70 /30厚膜为纯钙钛矿相。从铁电与热释电性测量结果可知 ,纯钙钛矿相 PL ZT- 7.5 /70 /30厚膜的矫顽场 Ec在 2 8°C和 43°C下分别为 2 4.2 5k V/cm和 18.13 k V/cm ,热释电系数 p =0 .46 n C/cm2 ·°C。以上数据表明 ,PL ZT- 7.5 /70

水热法制备PLZT多元铁电薄膜的研究

研究了在水热条件下制备PLZT(8/ 6 5 / 35 )多元铁电薄膜的优化工艺条件。讨论了反应温度 ,反应历程 ,反应时间等不同工艺条件对PLZT多元铁电薄膜结构、结晶取向的影响。结果表明 ,采用两步法合成工艺能够在Ti基片上制备出纯钙钛矿相结构 ,粒径为 1μm ,薄膜厚度为 5 μm ,介电常数为ε =45 0的PLZT(8/ 6 5 / 35 )多元铁电薄膜。

光化学溶胶-凝胶制备PLZT铁电薄膜及其光电特性

为了降低PLZT铁电薄膜的结晶温度,使用溶胶-凝胶法配合紫外光辐照的光化学工艺,在单晶硅基板上低温制备了PLZT铁电薄膜。经过紫外辐照过的凝胶膜可以在400℃促使PLZT获得良好的铁电性能,剩余极化强度为12. 3μC/cm^2。紫外辐照过的薄膜可以在低温下有效地分解金属醇盐,形成活性金属氧化物,保证材料低温结晶。辐照过程中产生的臭氧可以带走薄膜中的残炭,使得薄膜具有良好的铁电性能。低温制备的PLZT铁电薄膜获得了稳定的光电流和较好的光电转化效率。

ITO/PLZT薄膜湿法刻蚀研究

介绍了一种锆钛酸铅镧(PLZT)基铟锡氧化物(ITO)薄膜的湿法刻蚀法。用V(HCl)∶V(HNO3)∶V(H2O)=50∶3∶50的混合溶液对ITO进行不同温度的刻蚀试验。通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能谱仪(EDS)分析表明,在35℃经30 nm/min刻蚀能得到图形边缘质量良好和表面无残留物的ITO图形;在同等条件下刻蚀的PLZT薄膜,刻蚀速率不及ITO的2%,表明该刻蚀方法具有良好的选择性。