用溶胶──凝胶法制备［（Pb，La）（Zr，Ti）O_3］铁电薄膜

利用溶胶─凝胶法制备了［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ＿３］铁电薄膜。利用ＤＴＡ－ＴＧ，ＸＲＤ和ＳＥＭ研究了［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ＿３］凝胶的分解、晶化过程及［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ＿３］薄膜的显微形貌。为了获得致密无龟裂的［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ＿３］薄膜，应使用具有适当粘度的前体溶胶，这是通过控制其浓度和水解度来获得的。在热处理过程中保持很小的变温速率对于避免薄膜龟裂十分重要。ＰＴ过渡层促进［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ＿３］薄膜在镀铂硅片上的晶化。［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ＿３］＋ＰＴ薄膜的介电常数为５００～６００，损耗因子低于０．１；剩余极化强度为９．３μＣ／ｃｍ￣２，矫顽杨强为５０ｋＶ／ｃｍ。

SrRuO_3导电层对快速退火制备Pb(Zr,Ti)O_3薄膜结构和性能的影响

采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上,制备了Pt/Pb(Zr,Ti)O3(PZT)/Pt和SrRuO3(SRO)/PZT/SrRuO3(SRO)异质结电容器,并研究了快速退火条件下SRO导电层对PZT结构和性能的影响。XRD测试表明,两种结构电容器中的PZT薄膜均为钙钛矿结构,SRO/PZT/SRO、Pt/PZT/Pt均具有较好的铁电性和脉宽依赖性,5V电压下两电容器的剩余极化强度Pr和矫顽电压Vc分别为28.3μC/cm2、1.2V和17.4μC/cm2、2.1V。在经过1010次翻转后,SRO/PZT/SRO铁电电容器疲劳特性相对于Pt/PZT/Pt电容器有了较大的改善,但SRO导电层的引入也带来了漏电流增大的问题。

Cr_2O_3改性PbTiO_3压电陶瓷材料的研究

研究了Ｃｒ２Ｏ３作为改性添加剂对（ＰｂＳｍ）（ＴｉＭｎ）Ｏ３系压电陶瓷介电及压电性能的影响．实验表明，添加适量的Ｃｒ２Ｏ３能得到压电性能好、压电各向异性大、压电稳定性高的优良材料，其ｋｔ＝４５％～５０％，ｋｔ／ｋｐ＝１５～１８，ＴＣｆｔ３＝－０．８～－６ｐｐｍ／℃．因此，在研究、开发高性能压电材料过程中，Ｃｒ２Ｏ３不失为一种优良的改性材料．

Pb(Zr,Sn,Ti)O_3反铁电陶瓷场诱相变性能的改进

为了获得场诱反铁电 (AFEt)—铁电 (FER)相变临界电场Ef 小、电滞ΔE小、场致应变x适当的反铁电陶瓷 ,对Pb(Zr ,Sn ,Ti)O3 采用Ba2 + 置换Pb2 + ,同时在四方反铁电相AFEt—三方铁电FER 相界附近调节Ti/Sn比 ,来控制FER AFEt,AFEt 顺电相 (FEC)之间的相变温度TFA,TC,最终实现了对场诱相变参量 (Ef,ΔE)和反铁电工作温区 (ΔT =TC-TFA)的优化与调节 .获得了ΔE =0 85kV/mm ,Ef=1 6kV/mm ,x =0 1% - 0 2 %可用作开关致动器的新型反铁电陶瓷 .借助于X射线衍射、介电温谱、去极化电流谱、电滞回线等手段得到了这一系统AFEt/FER相界附近的温度 Ti含量相图 .

Ti^(4+)掺杂PbZrO_3反铁电纳米粉的制备及其结构表征

选取Ti^(4+)对PbZrO_3进行掺杂改性,采用溶胶-凝胶技术制备了PZ及PZT干凝胶粉。XRD结果表明,单一钙钛矿型PZ的煅烧温度为900℃,而单一钙钛矿型PZT(95/5)的煅烧温度为750℃。SEM观察发现,经900℃煅烧,PZ已被烧结成陶瓷,且晶界明显。而经750℃煅烧,PZT(95/5)的粒径约为150 nm。TEM和EDS结果表明,所制备的粉体为单一钙钛矿型的PZT(95/5)反铁电纳米粉。DSC-TGA结果表明,由于Ti^(4+)的添加,形成大量Ti^(4+)羟基类物质。Ti^(4+)羟基类物质的分解,放出了大量的热,促进了PZT(95/5)的结晶。

陶瓷靶材对铁电薄膜的成分、结构和性能的影响

本文研究了不同烧结温度的陶瓷靶材对溅射所得到的Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ＿３薄膜的成分、结构和性能的影响。结果表明，由１２００℃时烧结的靶所制备的薄膜中ＰｂＯ的含量偏低，而９００℃时的薄膜中ＰｂＯ的含量却大于１；由这两种靶材都获得了结晶性较好的多晶钙钛矿结构，但９００℃时烧结的靶所制备的铁电薄膜的结晶性能更好，具有较好的铁电性能，其典型的矫顽场和剩余极化强度分别为７３．２ｋＶ／ｃｍ和２５．９μＣ／ｃｍ￣２。