Structure and electrical properties of PZT/LNO/PT multilayer films on stainless steel substrates

PbZr0.53Ti0.47O3 (PZT) ferroelectric thin films were deposited on LaNiO3 (LNO) by sol-gel method. The PbTiO3 (PT) seed layer was depos-ited between the LNO buffer layer and stainless steel (SS) substrate, which effectively decreased the annealing temperature of LNO layer from 750 C to 650 C. X-ray diffraction (XRD) reveals that LNO layers with PT layer crystallize into a perovskite phase on annealing at 650 C for 10 min. PZT deposited on LNO buffer layer with PT seed layer exhibits good ferroelectric property.

湿化学工艺导电性LaNiO_3薄膜的制备表征及应用

为改进以醇盐为原料溶胶-凝胶制备LaNiO3(LNO)薄膜工艺中存在的诸多苛刻因素,本文以无机盐为原料,利用湿化学工艺在硅衬底上制备了LNO薄膜,La(NO3)3.6H2O和Ni(NO3)2.6H2O冰醋酸溶液通过配体交换形成金属醋酸盐的冰醋酸溶液,回流时用乙酸酐(CH3 CO)2 O除硝酸根和结晶水,而乙酰丙酮(AcAc)部分取代醋酸盐分子中的醋酸根而形成的M(OAc)n-x(AcAc)x(M=La3+或Ni2+)能部分水解形成M(OH)n-x(AcAc)x。该羟基金属离子通过羟基聚合并与甲基纤维素(MCL)形成线状结构LNO溶胶,易于成膜。LNO薄膜经过550-850℃/60min退火形成多晶膺立方钙钛矿结构,其晶格参数a=3.84。四引线法测定厚度0.6μmLNO薄膜电阻率与温度的变化在-163-150℃之间能符合ρ=ρ0+AT2关系式。在1KHz测试频率下,测得Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)(52/48)薄膜剩余极化强度Pr在LNO/Pt/Ti/SiO2/Si衬底和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上分别为19.6和23.5μC.cm-2,矫顽场分别为76.1和85.1 kV.cm-1。

基于锆钛酸铅薄膜的变形镜微致动器

以锆钛酸铅(PZT)薄膜作为驱动材料,制备了变形镜的微致动器阵列.使用有限元软件对致动器进行了模拟仿真,得到了驱动器上电极尺寸、Si弹性层厚度等参数对致动器性能的影响,获得了最优化的致动器结构.以钙钛矿相的镍酸镧(LNO)作为PZT薄膜在Pt衬底上生长的缓冲层,增强了PZT薄膜的(100)取向,减小了PZT薄膜的内部应力,提高了致动器的驱动性能.最终制备出的1μm厚PZT薄膜驱动的变形镜微致动器,在10 V直流电压的激励下,具有2.0μm的变形量.以PZT薄膜作为驱动材料制备的变形镜微致动器阵列,对变形镜致动器的微型化和系统集成度的提高具有重要意义.

硅基(001)取向Pb(Mn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb(Zr,Ti)O_3薄膜的制备及其铁电性能研究

采用磁控溅射法在LaNiO_3/Si衬底上制备了6%Pb(Mn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-94%Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3(PMnN-PZT)铁电薄膜,对其微结构和铁电特性进行了研究。结果表明,该铁电薄膜呈(001)高度择优取向,取向度高达98%。经过10^(10)次铁电循环测试,铁电薄膜无疲劳现象;在10~4s时间内,薄膜的铁电保持和印记特性稳定,无明显退化。该结果说明LaNiO_3氧化物电极会降低PMnN-PZT薄膜的氧空位浓度,有效地缓解了电荷注入的问题,因此改善了PMnN-PZT薄膜的铁电性能。

一种铁电超晶格的制备及其性能分析

采用射频磁控溅射工艺,制备了三周期铁电超晶格[PZT/LNO]3/Si。对周期结构样品的结晶取向、表面形貌、电滞回线、反射光谱、膜厚等特性的一系列测试分析显示,制备的样品表面较平整,颗粒尺寸均很小,晶格匹配可以诱导择优取向,铁电性能优于单层膜;对光产生了干涉效应,可作为信息存储与传播材料,亦可应用于非制冷红外焦平面器件。

电极对PZT铁电薄膜的微观结构和电性能的影响

采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺分别在Pt/Ti/SiO2/Si和LNO/Si电极上制备Pb(Zr0.53Ti0.47(PZT)铁电薄膜。研究了不同电极材料对PZT铁电薄膜的微结构及电性能的影响。(100)择优取的PZT/LNO薄膜的介电性能和铁电性能较(111)/(100)取向的PZT/Pt薄膜略有下降,但在抗疲劳特性和漏电流特性方面都有了很大提高。PZT/LNO薄膜1010次极化反转后剩余极化几乎保持未变,直至1012次反转后,剩余极化仅下降了17%。

在金属基片上以LNO为过渡层制备Pb(Zr_(0.53)Ti_(0.47))O_3薄膜的电性能(英文)

采用溶胶-凝胶法和快速热处理工艺,分别以不锈钢(SS)和镍合金(NC)为基片,成功制备了表面均匀、无裂纹的锆钛酸铅(Pb(Zn0.53Ti0.47)O3,简写为PZT)薄膜。为了缓解金属基片与PZT薄膜之间由于晶格常数和热膨胀系数不同所造成的不匹配状态,引入了镍酸镧(LaNiO3,简写为LNO)薄膜作为过渡层。XRD和SEM结果表明,经过600oC下30min的晶化,PZT薄膜已经由无定型转化为钙钛矿相。以LNO为过渡层,在NC金属基片上制备的PZT薄膜具有较高的介电常数和较低的损耗(1kHz下ε=717,tanδ=0.08),较低的漏电流(50kV/cm下J=2.6×10-7A/cm2)以及较好的铁电性能(+Pr=90μC/cm2,-Pr=14μC/cm2,Ec=32.5kV/cm)。同时,在SS基片上,通过引入LNO过渡层,制备的PZT薄膜也具有比较好的性能。