后处理工艺对PCT薄膜形貌与结构的影响

采用射频磁控溅射技术,利用快速退火工艺制备出了大面积(φ120 mm)表面光滑、连续、均匀的(Pb,Ca)TiO3(PCT)薄膜。原子力显微镜和X射线衍射分析结果表明,快速退火处理工艺较常规退火处理工艺具有晶化温度低、晶化时间短、薄膜结晶性能好、易与微电子工艺兼容等优点。经500～550 快速退火处理后,PCT薄膜已完全形成钙钛矿结构,最佳晶化温度约为550 。

(Pb0.76Ca0.24)TiO3薄膜电畴反转行为的压电力显微镜研究

用溶胶-凝胶法在(Pt/Ti/SiO2/Si)衬底制备了(Pb0.76Ca0.24)TiO3(PCT)薄膜。利用扫描力显微镜(SFM)的压电响应模式(PFM)观测了PCT薄膜的纳米尺度畴结构。畴结构和晶粒尺寸相关,尺寸在100 nm左右的晶粒表现为单畴,尺寸较大的晶粒表现为多畴。利用压电力显微镜研究了PCT薄膜中电畴的极化反转行为。通过SFM探针对畴施加一系列直流偏压极化,在每次极化后,利用压电响应模式扫描进行压电力成像,获得了与极化电压相关的畴反转信息。用探针施加电压对薄膜极化后,在不同的时间进行压电力成像,研究了电畴的退极化行为。

溶胶-凝胶法制备(Pb_(0.76)Ca_(0.24))TiO_3薄膜及性能研究

以硝酸钙、醋酸铅和钛酸丁酯为原料,甲醇做溶剂,乙酰丙酮为稳定剂。用简单的溶胶-凝胶法和快速退火工艺在Pt/Ti/SiO2/Si(100)基片成功地制备出四方钙钛矿相(Pb0.76Ca0.24)TiO3(PCT)薄膜。用原子力显微镜、扫描电镜分析了薄膜的表面和断面形貌;测试了薄膜的铁电和介电特性。PCT薄膜的剩余极化强度和矫顽场分别为36μC/cm2和240kV/cm,在100kHz,薄膜的介电常数和损耗因子分别为295和0.027。

改善(Pb,Ca)TiO_3薄膜的铁电性能研究

用溶胶-凝胶法和快速退火工艺在LaNiO3/Si(111)基片制备出高度(100)取向生长的钙钛矿相(Pb0.76Ca0.24)TiO3(PCT)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。PCT薄膜的剩余极化强度和矫顽场分别为9.3μC/cm2和64kV/cm,在100kHz薄膜的介电系数和损耗分别为231和0.045。比较了在不同电极制备PCT薄膜的结果,用LaNiO3作底电极,改善了铁电性,降低了矫顽场。