Ni体积分数对Ni-Al_2O_3太阳光谱选择性吸收薄膜光学性能的影响

借助计算机模拟剖析了Ni体积分数对Ni-Al2O3太阳光谱选择性吸收薄膜光学性能的影响规律,并依据这一规律指导了以水溶胶-凝胶法制备的Ni-Al2O3太阳光谱选择性吸收膜系的优化。模拟结果表明,以呈现类金属特征的基层Ni-Al2O3薄膜与Ni体积分数不超过基层0.5倍且呈非金属特征的中间层薄膜组合,在其上再沉积一减反射顶层,如此3层复合可获得高吸收率和低发射率的太阳光谱选择性吸收膜系。依据这一规律指导的以水溶胶-凝胶法制备的Ni-Al2O3膜系其吸收率高达0.93,发射率低至0.04,成为一个很好的太阳光选择性吸收表面。

金属有机分解法制备Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)薄膜

采用金属有机分解法(MOD)在Si(100)衬底上制备了Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)薄膜。用X-射线衍射技术研究了BLT薄膜的结构和结晶性。用原子力显微镜分析了BLT薄膜的表面形貌。同时还研究了薄膜的介电和存储性能。

MOD法制备Bi_(4-x)La_xTi_3O_(12)铁电薄膜及其谱图分析

采用有机金属沉积法(MOD)制备了Bi4Ti3O12(BIT)和Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)前驱体溶液,分别在单晶硅基片上制备了BIT和BLT铁电薄膜。前驱体溶液的干凝胶粉体和铁电薄膜分别用红外光谱(FTIR)、拉曼光谱和环境扫描电镜(ESEM)进行了表征。结果表明600℃时晶粒实现了由焦绿石相向类钙钛矿相结构的完全转变;温度升高,晶粒尺寸增大,薄膜结晶效果得到改善;引入镧使Ti—O和Bi—O键吸收峰位置向低波数频移,高温时频移率较大;500℃热处理时,干凝胶中乙二醇甲醚、乙酰丙酮完全分解,温度超过600℃后,残留的水及硝酸根离子挥发或分解。

金属/SiO_2/Si基Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜的J-V特性

采用sol-gel方法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜.测试了其在直流电场下流过铁电薄膜的漏导电流J-V特性.测量结果显示正向漏电流明显小于负向漏电流.并讨论了金属–铁电薄膜所形成的整流接触特性,以及金属/SiO2/Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜系统在不同电压范围(0～±6 V)的导电机制.

Sol-gel法制备Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)铁电薄膜的性能研究

用sol-gel法成功制备了Bi3.15Nd0.85Ti3O12铁电薄膜,XRD结果表明制备的BNT薄膜具有(117)和(00l)的混合取向,FE-SEM显示薄膜表面光滑致密,颗粒均匀。剩余极化Pr和矫顽场Ec分别为29.5μC/cm2和100kV/cm,经过109次循环后几乎无疲劳。

Sol-Gel法制备Bi_4Ti_3O_(12)薄膜及其性能研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi4Ti3O12(BTO)铁电薄膜,利用X-射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对其晶格结构和表面形貌进行了表征,制备的BTO薄膜具有单一的钙钛矿晶格结构和表面平整致密。对700℃退火的BTO薄膜进行了铁电性能和疲劳特性测试,在测试电压为6 V时,剩余极化值2Pr约为12.5μC/cm2,矫顽电场2Ec约为116.7 kV/cm;经1×109次极化反转后,剩余极化值下降了24%,对其疲劳机理进行了探讨。

退火温度对Si基Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜微观结构影响研究

采用 Sol- Gel工艺制备了 Si基 Bi4 Ti3O1 2 铁电薄膜。研究了退火温度对 Si基 Bi4 Ti3O1 2 薄膜晶相结构、晶粒尺寸及薄膜表面形貌的影响。研究表明 ,退火温度低于 4 5 0℃时 Bi4 Ti3O1 2 薄膜为非晶状态 ,退火温度在 5 5 0～ 85 0℃范围时均为多晶薄膜 ,而且随退火温度升高 ,Bi4 Ti3O1 2 薄膜更趋向于沿 c轴取向的生长 ;而晶粒尺寸及薄膜粗糙度随退火温度升高而增大 。

Sol-Gel法制备Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)铁电薄膜

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备Bi3.15Nd0.85Ti3O12薄膜,发现制备的薄膜具有单一的钙钛矿晶格结构,且表面平整致密。对Bi3.15Nd0.85Ti3O12薄膜的电学性能进行了研究。结果表明,室温下,在测试频率1 MHz时,其介电常数为213,介电损耗为0.085;在测试电压为350 kV/cm,其剩余极化值、矫顽场强分别为39.1μC/cm21、60.5 kV/cm;表现出良好的抗疲劳特性和绝缘性能。

TiO_2种子层对Bi_(3．15)Nd_(0．85)Ti_3O_(12)铁电薄膜的结晶取向和铁电性能的影响

用sol-gel法分别制备了直接沉积在Pt/Ti/SiO_2/Si衬底上和加入了TiO_2种子层的Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12) (BNT)铁电薄膜,研究了种子层对BNT薄膜结构和电学性能的影响.XRD结果表明直接沉积在Pt/Ti/SiO_2/Si衬底上的BNT薄膜具有(117)和(001)的混合取向,而加入TiO_2种子层之后薄膜的最强峰为(200)取向;FE-SEM显示具有TiO_2种子层的BNT薄膜,其表面主要是由具有非c轴取向的晶粒组成且更为致密;直接沉积的BNT薄膜和具有TiO_2种子层的BNT薄膜的剩余极化P_r值分别为26和43.6μC/cm^2,矫顽场强E_c分别为91和80.5kV/cm;疲劳测试表明两种薄膜均具有良好的抗疲劳特性,TiO_2种子层的引入并没有降低BNT薄膜的疲劳特性;两种薄膜的漏电流密度均在10^(-6)～10^(-5)A/cm^2之间.

不同择优取向Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)薄膜的铁电性质

采用化学溶液沉积法在p-Si(100)衬底上制备了LaNiO3(LNO)下电极和Bi3.25La0.75Ti3O12(BLT)铁电薄膜,分别用X-射线衍射、原子力显微镜、扫描电镜和铁电测试仪对样品的微结构和铁电性质进行了系统分析。结果表明,低热解温度下制备的LNO薄膜具有(110)择优取向、小的颗粒尺寸和大的电阻率;而高热解温度下制备的LNO薄膜具有(100)择优取向、大的颗粒尺寸和小的电阻率。与以往报道不同,c轴择优取向度大的BLT薄膜显现出更大的剩余极化强度和更小的漏电流,具有更优越的铁电性质。

Bi_4Ti_3O_(12)薄膜及快速退火工艺的研究

采用MOCVD工艺在Ts=4 4 0℃条件下制备组分Bi/Ti=1.4 4的非晶态薄膜 ,经过快速退火处理 ,制备高度择优取向的Bi4Ti3 O12 铁电薄膜 ,在Ts=4 0 0℃条件下制备组分Bi/Ti=1.11的非晶态薄膜 ,经过快速退火处理 ,制备高度择优取向的Bi2 Ti2 O7薄膜 ,较好的退火温度为 6 30℃、时间为 6 0s ;快速退火对薄膜组分的影响不大 ,在相同的退火温度下 ,生成 4 3相还是 2 2相取决于退火前薄膜材料的组分。

快速退火工艺条件下温度对Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜微观结构与性能的影响

采用快速退火工艺在Pt/Ti/SiO2/p-Si衬底上制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜。研究了退火温度对薄膜微观结构、铁电特性及介电性能的影响。研究表明:退火温度对Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜晶相结构的影响显著,对晶粒尺寸和表面形貌的影响较小,但退火温度超过800℃后会出现焦绿石等杂相;低于750℃时,薄膜的剩余极化随退火温度升高而增大,高于750℃时却有所减小,但矫顽电场随退火温度升高而逐渐降低;退火温度对薄膜的漏电流密度有一定的影响,薄膜的漏电流密度在200kV/cm极化电场作用下低于3×10-9A/cm2,750℃时的剩余极化和矫顽电场分别为11μC/cm2和77kV/cm,具有较好的铁电和介电性能。

硅基Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的C-V特性研究(英文)

Bi4 Ti3O1 2 是典型的层状钙钛矿结构铁电材料 ,具有优良的压电、铁电、热释电和电光等性能 ,可广泛应用于铁电存储器、压电和电光等器件。本文在硅衬底上利用溶胶凝胶法制备出Bi4 Ti3O1 2 铁电薄膜 ,并且对其性能进行了研究。测量不同退火温度下得到的Ag BTO p Si结构的C V曲线 ,结果表明Bi4 Ti3O1 2 薄膜在合适的制备工艺下可望实现极化型存储。

沿a/b轴择优取向Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜的回线动力学标度

测量了在Pt／Ti／SiO2／Si上生长的36％a／b轴择优取向Bi4Ti3O12铁电薄膜的电滞回线，并研究了薄膜的回线动力学标度。外加电场频率的变化范围0．4～10kHz，电场幅值的变化范围653～1045kV·cm^-1。在外电场频率一定时，该Bi4Ti3O12薄膜的回线面积随外电场幅值的增大而增大。当外电场幅值固定时，回线面积随外电场频率的上升先增加后减小。当f=1kHz时，回线面积最大。由此可知，该Bi4Ti3O12薄膜中畴翻转的特征时间约1ms。在外电场频率低于1kHz时，回线面积〈A〉∝f^-0.02883E0；在1kHz以上高频段有标度关系〈A〉∝f^-0.05388E0。

BiFeO3／Bi4Ti3O12多层铁电薄膜的性能研究

采用sol-gel法在FTO/玻璃底电极上制备了BiFeO3/Bi4Ti3O12多层薄膜。研究了室温下薄膜的结构,铁电和漏电流性质。结果表明,相对于纯的BiFeO3薄膜,BiFeO3/Bi4Ti3O12多层薄膜具有更低的漏电流,表现出较强的铁电性,在4.40×105V/cm的测试电场强度下,剩余极化强度为3.7×10–5C/cm2。在2.00×105V/cm的测试电场强度下,BiFeO3和BiFeO3/Bi4Ti3O12薄膜的漏电流密度分别为10–5和10–7A/cm2。

La、Nb掺杂对Bi_4Ti_3O_(12)薄膜介电性能和C-V特性的影响

采用溶胶-凝胶工艺制备了Bi4-xLaxTi3O12和Bi4Ti3-yNbyO12铁电薄膜,研究了La、Nb掺杂对薄膜介电性能和C-V特性的影响。研究表明,在x<0.75、y<0.06范围内,随La、Nb掺杂量的增加,Bi4-xLaxTi3O12和Bi4Ti3-yNbyO12薄膜的介电常数和C-V特性曲线回滞窗口增大,介电损耗和漏电流密度减小。x>0.5时,Bi4-xLaxTi3O12薄膜可获得大于1.8V的C-V回滞窗口,且经1010极化开关后其回滞窗口的减小未超过6%;而Nb掺杂对增大Bi4Ti3-yNbyO12薄膜C-V回滞窗口的作用更加明显,但经1010极化开关后,其回滞窗口的减小较为明显,并出现一定平移。

Si基Bi_4Ti_3O_(12)薄膜电滞回线及铁电性能的研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法直接在p-Si衬底上制备生长Bi4Ti3O12铁电薄膜,研究了Ag/Bi4Ti3O12/p-Si异质结电滞回线的特征及Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能。空间电荷层的存在使Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜呈不对称的电滞回线并导致薄膜的极化减弱。退火温度同时影响了薄膜的晶粒尺寸和薄膜中的载流子浓度,而这两种因素对铁电性能的影响是相反的。Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能随退火温度的变化是两种因素共同作用的结果。

Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的取向生长及其电性能研究

采用Sol-Gel工艺,在快速退火的工艺条件下制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜,研究了退火温度及时间、薄膜厚度对Bi4Ti3O12薄膜的取向生长行为及其铁电性能、漏电流的影响,探讨了Bi4Ti3O12薄膜取向生长的微观机制.结果表明:退火温度显著影响薄膜的c轴取向生长,其(00l)晶面的取向度F=(P-P0)/(1-P0)由550℃的0.081增加到850℃的0.827,退火时间对其(00l)晶面的取向度也有较大影响;经750℃以上温度退火处理的Bi4Ti3O12薄膜呈高度c轴取向,对铁电性能有较明显的削弱作用;薄膜的漏电流密度随退火温度升高而增大,但薄膜的c轴取向生长有利于减缓漏电流密度的增长.

Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜及其铁电存储器

从Y系列材料出发介绍了Bi4Ti3O12材料的基本性质,阐述了Sol-Gel法制备Bi4Ti3O12薄膜的过程及影响因素,介绍了以Bi4Ti3O12薄膜为核心的铁电存储器.

复合靶溅射Bi_4Ti_3O_(12)铁电薄膜的结构和相变

采用金属与金属氧化物复合靶的射频溅射法 ,在 Si基片上沉积制备 Bi4 Ti3O1 2 (BTO)铁电薄膜 ,用变温 X-射线及热分析等方法研究 BTO铁电薄膜的结构和相变 ,结果表明 ,在温度为 35 0～ 4 4 5°C之间 ,薄膜经历由烧绿石相向钙钛矿相的结构相变 ,在 6 70°C附近 ,薄膜由铁电相向顺电相转变 ,该相变是由于晶格畸变量 b/ a随温度上升连续减小 ,使得薄膜晶体对称性发生改变引起 ,在相变附近未观察到潜热的产生。