钛酸锶钡(BST)薄膜的制备与应用研究进展

介绍了钛酸锶钡(BST)薄膜的四种制备方法(脉冲激光沉积、磁控溅射、溶胶–凝胶、金属有机化学气相沉积)及BST薄膜在介质移相器、动态随机存储器、热释电红外探测器、H2探测器中的应用等方面的研究进展。提出了需进一步开展的研究课题如:晶粒晶界控制、界面控制、漏电导机制、疲劳机制、非线性效应及大面积高质量薄膜的制备技术等。

钛酸锶钡(BST)薄膜的介电性能研究

采用射频磁控溅射法制备了BaxSr1-xTiO3(简称BST)薄膜材料,研究了不同膜厚、晶粒尺寸的BST薄膜的介电系数温度特性(εr T)、频率特性(εr f)、电压特性(εr U)及损耗的温度特性(tgδ T)、频率特性(tgδ f),找出了BST薄膜的非线性、损耗随尺度变化的规律。

钛酸锶钡(BST)薄膜SOL-GEL制备方法研究

利用碳酸盐代替部分醇盐,探讨了采用Sol-Gel技术制备Ba_1-xSr_xTiO_3(BST)铁电薄膜的可行性.以醋酸钡[Ba(CHCOO)_2]、碳酸锶[SrCO_3]和钛酸四丁酯[Ti(OC_4H_9)_4]作原料,运用一般的Sol-Gel工艺制备BST铁电薄膜,通过XRD分析物质结构,用SEM测定表面形貌,XPS及EDAX测定薄膜的组成.结果表明:采用碳酸锶原料和其他醇盐一起来制备BST铁电薄膜的方法是可行的.

钛酸锶钡(BST)薄膜晶化过程研究

采用射频磁控溅射(RF-magnetron sputting)法制备了钛酸锶钡(BST)薄膜,用快速热处理(RTA)和常规热处理(CFA)对薄膜进行晶化。利用AFM、XRD等技术分析了钛酸锶钡薄膜的晶化过程,以及不同退火温度和退火方法下薄膜的晶粒、晶相特性。实验表明:钛酸锶钡薄膜在500℃开始结晶,到700℃左右时结晶比较完善,晶化过程中没有出现择优取向;从表面形貌和X射线衍射图综合分析,快速退火的晶化效果要优于常规退火。

钛酸锶钡(BST)铁电移相器材料的研究现状

钛酸锶钡(BST)材料被普遍认为是最有前途的铁电移相器材料。BST作为铁电移相器材料的研究已有多年,到目前为止取得了不少突破性的进展。综述了国内外研究人员在BST体材、厚膜以及薄膜方面所做的工作及获得的一些成果。

流延法制备钛酸锶钡厚膜

采用流延法在有凹槽的硅片上制备出钛酸锶钡((Ba,Sr)TiO3)厚膜材料。为了提高薄膜的致密性和降低烧结温度,采用溶胶沉淀法制备BST纳米粉末,并结合水热处理进一步提高其结晶性,降低颗粒中有机物的吸附量。所得BST厚膜烧结温度约为1 200℃。经1 000℃、5 h热处理后,BST厚膜厚约30μm,表面平整,且较致密。介温谱表明其相变温度约为30℃,介电损耗约为0.02,与薄膜材料相比,其介温变化率有较大的提高。

纳米钛酸锶钡分离原子吸收法测铬酸盐转化膜中铬形态

研究了铬酸盐转化膜中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的分离富集新方法。制备了纳米钛酸锶钡粉体。研究了该纳米粉体对铬酸盐转化膜中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的吸附性能。结果表明:钛酸锶钡粉体为棒状,平均粒径为36 nm;当pH≤2.0时,Cr(Ⅵ)可被纳米钛酸锶钡定量吸附,而Cr(Ⅲ)不被吸附;当pH>13.0时,Cr(Ⅲ)可被定量吸附,而Cr(Ⅵ)不被吸附。采用硫酸溶液褪膜,通过改变pH,实现Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的分离富集,用火焰原子吸收测定。建立铬酸盐转化膜中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)测定新方法,应用于镀锌板和镀镉板表面铬酸盐转化膜中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的测定,结果满意。

玻璃纤维滤膜基纳米钛酸锶钡的制备及其对Cd^(2+)吸附行为

采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备玻璃纤维滤膜基纳米钛酸锶钡(BBST),用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)进行表征。并系统地研究玻璃纤维滤膜基钛酸锶钡对水中Cd2+吸附行为。结果表明,纳米钛酸锶钡通过Si-O-Ti和B-O-Ti键与玻璃纤维滤膜结合,成为新型多孔块体吸附剂。当介质的pH值为4~8时,该吸附剂对水中的Cd2+具有很强的吸附能力,吸附容量为9.8mg·g-1;其吸附行为符合Freundlich吸附等温模型和HO准二级动力学方程式,吸附过程焓变(△H)为17.241kJ·mol-1,各温度下的自由能变(△G)均小于零,熵变(△S)均为正值,该吸附过程是自发的吸热物理过程。

负载钛酸锶钡的玻璃纤维滤膜吸附富集-火焰原子吸收光谱法测定痕量铅

制备了负载在玻璃纤维滤膜上的钛酸锶钡多孔块体吸附剂(BBST),研究了该吸附剂对水中Pb2+的吸附富集性能,并考察了吸附和洗脱条件。结果表明:负载在玻璃纤维滤膜上的钛酸锶钡呈多孔叶片状,钙钛矿结构;当介质的pH值大于3时,该多孔块体吸附剂对水中的Pb2+具有很强吸附能力,静态吸附容量为39.75mg/g;对被吸附的Pb2+可用1mol/L硝酸完全洗脱回收,实现对Pb2+的富集,浓集因子为100,方法检出限为0.59μg/L。应用于管网水和河水中痕量Pb2+的富集,用火焰原子吸收光谱法测定,回收率为93%～108%,与石墨炉原子吸收光谱法测定值一致。

钛酸锶钡铁电薄膜的制备与性能优化研究

综述了目前钛酸锶钡(BST)铁电薄膜最为常用的4种制备工艺:磁控溅射法(Magnetron Sputtering)、脉冲激光沉积法(PLD)、溶胶-凝胶法(Sol-gel)、金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)。并介绍了在优化BST铁电薄膜性能方面所作的工作和取得的成果。

填充玻璃纤维滤膜基钛酸锶钡的手控注射式富集器对水中锌的富集性能

以多孔玻璃纤维滤膜基钛酸锶钡（BBST）为吸附材料,制备了手控注射式富集器;考察了该富集器对水中Zn2＋的吸附富集性能.结果表明：当介质的pH值为3-7时,多孔玻璃纤维滤膜基钛酸锶钡对水中的Zn2＋具有很强吸附能力,其静态吸附容量为24.30 mg/g;制备的富集器可实现对Zn2＋的动态吸附,被吸附的Zn2＋可用2.0%的EDTA溶液动态洗脱回收,其浓集因子可达500.提出了手控注射式钛酸锶钡富集器富集,火焰原子吸收光谱法测定水中痕量Zn2＋的新方法.方法检出限为0.09μg/L.应用于一次蒸馏水和纯净水中痕量Zn2＋的富集,用火焰原子吸收法测定,回收率为93.0%-102.0%.

在钛酸锶钡体材上溅射厚铜膜工艺

采用磁控溅射的方法在钛酸锶钡材料上涂覆金属铜膜。通过试验确定了钛酸锶钡电光材料进行溅射镀厚膜时的工艺参数,并对膜层的表面质量、附着性能和膜均匀性的影响进行了分析,指出了获得优良的厚铜膜层的实现途径和方法。

退火温度对铁电薄膜钛酸锶钡的影响

用醋酸盐和钛酸酯为原料 ,采用改进的Sol gel工艺在Pt Ti SiO2 Si基片上制备出Ba0 .6Sr0 .4TiO3 (BST)铁电薄膜 ,然后进一步对薄膜进行退火实验 :对 (110 )方向生长BST薄膜在 5 5 0～ 75 0℃进行恒温退火。X射线衍射分析表明 :退火温度在 6 5 0℃以上时 ,BST薄膜转变为较为完整的ABO3 型钙钛矿晶体结构 ,更高的退火温度将提高晶体的取向度。

在钛酸锶钡体材上溅射厚铜膜工艺

本文采用磁控溅射的方法在钛酸锶钡材料上涂覆金属铜膜。文章详细论述了溅射金属铜膜的工艺参数,并就这些参数对所镀膜层表面质量、附着性能和膜均匀性的影响进行了分析,指出了获得优良的厚铜膜层的实现途径和方法。

退火工艺对钛酸锶钡铁电多层膜结构与物性的影响

立足于无铅型钛酸锶钡(BST)铁电多层膜的制备及物性研究.采用溶胶-凝胶方法制备了Ba0.9Sr0.1TiO3铁电多层膜,并利用快速退火炉对多层膜进行热处理.重点分析两种不同热处理工艺对钛酸锶钡多层膜微观结构及相关物理性能的影响.通过X射线衍射(XRD),扫描隧道显微镜(SEM)及可见光范围反射谱测量等的表征方法,研究钛酸锶钡铁电多层膜微观结构的演化和形成机理,为制备性能优良的钛酸锶钡铁电多层膜提供基础数据.

钛酸锶钡铁电薄膜材料及其制备方法

钛酸锶钡铁电薄膜材料及其制备方法，涉及非致冷红外探测器焦平面阵列敏感元铁电薄膜材料及其制备方法，目的是得到具有优良的热释电性、高电阻率和小的漏电流的薄膜材料。本发明的一种钛酸锶钡铁电薄膜材料，1mol(Ba1-xSrx)TiO3中Mn添加量0．0003～0．02mol，其中x为0．05～0．40；制备方法步骤为：

钛酸锶钡陶瓷的制备及介电性能

采用固相法和溶胶凝胶法制备钛酸锶钡(BaxSr1 xTiO3,BST)粉末,用X射线分析仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分析2种方法制备的BST粉末的物相组成和显微形貌。固相法和溶胶凝胶法所得粉末制备的压坯分别在1 400℃和1 300℃烧结2 h得到BST陶瓷,用密度分析仪、扫描电镜(SEM)和阻抗分析仪对BST陶瓷的密度、断口显微形貌和介电性能进行分析,研究不同Ba/Sr比例和2种不同粉末颗粒尺寸对BST陶瓷介电性能的影响。结果表明:室温下,BaxSr1 xTiO3(x=0.5,0.6)为立方相,BaxSr1 xTiO3(x=0.7,0.8)为四方相;固相法粉末制备的BaxSr1 xTiO3(x=0.5,0.6,0.7,0.8)陶瓷的密度、颗粒尺寸和介电常数峰值均随Ba含量的增加而增加,居里温度随Ba含量的增加呈线性增加,线性拟合得到Tc=221.6+354x,BST陶瓷的介电常数随频率的增加而降低;与固相法粉末制备的BST陶瓷相比,溶胶凝胶法粉末制备的BaxSr1 xTiO3(x=0.5,0.6)陶瓷密度较高,但同时出现介电峰弥散,介电常数和介电损耗较低。

钛酸锶钡多孔微球对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的分离富集性能

研究了纳米钛酸锶钡多孔微球对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的分离富集性能,考察了静态吸附和洗脱条件,将多孔微球填充于自制小柱,与注射器连接,制成手控注射式富集器,用于痕量Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的分离富集。结果表明,钛酸锶钡微球对水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)具有很强的吸附能力,其吸附性能受介质的pH的影响,当pH≤2时,Cr(Ⅵ)可被定量吸附,而Cr(Ⅲ)不被吸附;当pH>11时,Cr(Ⅲ)可被定量吸附,而Cr(Ⅵ)不被吸附。被吸附的Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)可以分别用氢氧化钠和硫酸溶液洗脱回收。将微球装柱后,制备的手控富集器,可成功实现Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的分离富集。方法用于镀锌板和镀镉板表面铬酸盐转化膜中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的分离富集及原子吸收测定,结果满意。

BST薄膜的微结构研究

采用射频磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了钛酸锶钡(BST)薄膜.利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)分别研究了BST薄膜的成分、晶体结构.用优化的成膜工艺制备出成分与靶材基本一致,具有钙钛矿结构的BST多晶薄膜.利用扫描力显微镜中的压电模式(PFM)观察到了BST薄膜中的a畴和c畴,初步确定在BST薄膜中多畴转变为单畴的临界尺寸为28～33 nm.

LaAlO_3(110)基片上BST薄膜的制备及性能研究

采用射频磁控溅射法在LaAlO3(110)单晶基片上制备了钛酸锶钡薄膜材料。薄膜在800℃退火30 min,结晶优良,薄膜与基片匹配良好,同时由于基片的诱导作用,薄膜在(110)方向有一定的择优取向。测得薄膜的剩余极化强度Pr=1.37μC/cm2,矫顽电场强度EC=31.7 kV/cm。对比不同频率下的偏压特性,100 kHz时薄膜具有最高的优值因子F,为23.4。对介电损耗在1 MHz时的增大,作出了初步的解释。