MOD法制备SrBi_2Ta_2O_9铁电薄膜及其性能研究

在Pt/TiO_2/SiO_2/Si衬底上,用金属有机物分解法(MOD)制备了SrBi_2Ta_2O_9(SBT)铁电薄膜.研究了SBT薄膜的晶体结构,表面形貌以及它的电学性能,结果表明SrBi_2Ta_2O_9铁电薄膜具有良好的抗疲劳特性,在经过10~9次极化反转后其剩余极化强度P_r变化不大,约为3％,并且漏电流较低,在测量电压为1V时,漏电流密度为5.73×10^-8A/cm^2.

SrBi_2Ta_2O_9薄膜的制备和铁电性能研究

用一种新的低温过程制备了SrBi2Ta2O9铁电薄膜。在Sol-Gel方法中用Pt/Ti/SiO2/Si作衬底,研究了薄膜的结构和电特性。SrBi2Ta2O9薄膜在淀积Pt上电极之前和之后都要退火,第一次退火在760乇氧压下600℃时退火30分钟,在第二次退火后薄膜结晶良好。

PDF法在SrBi_2Ta_2O_9铁电薄膜结构分析中的应用

采用Sol Gel法及spin coating法制备出了SrBi2 Ta2 O9(SBT)铁电薄膜 .通过对“对密度分布函数”(pairdistributionfunction ,PDF)中结构因子的修正 ,利用X射线衍射的PDF数据对铁电材料SrBi2 Ta2 O9的结构尺寸进行了分析 ,得出分布几率随陈化温度的变化呈现出不同的变化规律的结果 .将 2种陈化温度下的PDF数据和SrBi2 Ta2 O9扫描电镜的结果进行了对比分析 。

SrBi_2Ta_2O_9铁电薄膜的结构与性能研究进展

综述了 Sr Bi2 Ta2 O9的结构和性能研究进展 ,着重阐明化学组成、结晶取向、热处理条件、使用温度对 Sr Bi2 Ta2 O9铁电性能的影响。结果表明 ,以 Bi4Ti3O1 2 作为过渡层 ,采用快速热处理法 ,Sr∶Bi∶ Ta=0 .8∶ 2 .2∶ 2时 ,有助于提高 SBT薄膜的剩余极化值 。

溶胶-凝胶法制备SrBi_2Ta_2O_9铁电陶瓷薄膜

以可溶性无机盐为原料 ,通过溶胶 -凝胶法在 Al2 O3基片上制备了 Sr Bi2 Ta2 O9(SBT)铁电陶瓷薄膜 .实验结果表明 ,在前驱体溶胶制备中 ,络合剂的种类对溶胶的稳定性和 SBT相薄膜的形成有重要影响 .在以EDTA和乙二醇为络合剂时 ,易形成均匀稳定的溶胶和单一相的 SBT薄膜 .在薄膜制备工艺中 ,Bi2 O3的高温挥发性和薄膜的退火温度是控制制备过程的关键因素 .当 Bi过量 40 % ,且在 70 0℃的温度下退火热处理 ,可以制备出符合化学计量比、结晶性较好、具有均匀晶粒尺度的 Sr Bi2 Ta2 O9铁电陶瓷薄膜 .

溶胶—凝胶法制备 SrBi_2Ta_2O_9(SBT)铁电薄膜的研究

以乙醇钽、醋酸锶和硝酸氧铋为原材料，乙二醇单甲醚为溶剂，可以获得稳定的ＳＢＴ溶胶和凝胶。采用Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ基片，通过溶胶—凝胶法在８００℃经快速热处理制备出钙钛矿相ＳＢＴ薄膜。ＸＲＤ结果分析表明，薄膜的择优取向为（１１５）和（００８），其饱和极化强度和剩余极化强度分别为Ｐｓ＝８．８μＣ／ｃｍ２，Ｐｒ＝５．２μＣ／ｃｍ２。

掺Cu的SrBi_2Ta_2O_9薄膜的非线性光学特性的研究

以SrBi2Ta2O9陶瓷和高纯Cu片作为靶材,利用射频磁控溅射方法在双面抛光的石英基片上制备了掺Cu金属颗粒的SrBi2Ta2O9复合薄膜.用XRD和AFM表征了薄膜的结晶性能和表面形貌;利用单光束Z扫描技术在波长532 nm处测量了薄膜的非线性光学特性,其三阶非线性光学极化率的实部Reχ(3)=2.26×10-9esu,虚部Imχ(3)=0.62×10-9esu.

熔盐法合成SrBi_2Ta_2O_9粉体

采用熔盐法合成了纯的 系层状结构的ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９粉体．采用ＸＲＤ和ＳＥＭ等手段对粉体的结构和形态进行了分析，并与固相法进行了比较，结果表明熔盐法所得粉体形状呈片状，无团聚现象．对影响粉体颗粒尺寸和形状的因素进行了考查，并对熔盐法合成ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９粉体的机理进行了讨论．

溶胶-凝胶法制备纳米SrBi_2Ta_2O_9的晶化过程和晶粒长大研究

以乙二醇为溶剂,醋酸为催化剂,部分无机盐代替醇盐的溶胶-凝胶工艺制备了不 同平均晶粒尺寸的纯SrBi2Ta2O9(SBT)纳米粉末,晶相粉末晶粒大小为4-70nm.用XRD、 TG-DTA、TEM系统研究了SBT纳米相的形成过程.通过改变干凝胶的热处理温度和热处 理时间,研究了温度与时间参数对SBT晶粒长大的影响规律.研究表明,碳的燃烧和二氧化 碳的蒸发对纳米团簇的长大具有一定的阻碍作用. SBT相的晶化行为分为金属-氧团簇向玻 璃态转变和玻璃态到晶态的转变过程,玻璃态到晶态的转变温度区间为500-550℃.两个过程 的长大激活能分别为:Eal=0.709eV,Ea2=0.093eV.温度是晶粒长大的主要因素,热处理时间 对晶粒长大影响不明显.

水热法制备SrBi_2Ta_2O_9陶瓷及其介电性能研究

采用水热法合成SrBi2Ta2O9(SBT)纳米粉体,成型后采用常规烧结法制备SBT陶瓷。利用XRD和SEM研究陶瓷的物相和微观形貌;利用介电温谱研究陶瓷的介电性能。结果表明:采用水热法能够制备出颗粒细小均匀、结构致密且物相纯净的SBT陶瓷;其居里温度为375℃,对应的介电常数为114.54。

溶胶-凝胶法制备0.1BiFeO_3-0.9SrBi_2Nb_2O_9铁电薄膜的结构和光学性质研究

采用硝酸铋[Bi(NO3)3.5H2O]、硝酸锶[Sr(NO3)2]、硝酸铁[Fe(NO3)3.9H2O]和乙醇铌[Nb(OC2H5)5]作为起始原料,乙二醇甲醚[C3H8O2]作为溶剂配制掺Fe的SrBi2Nb2O9前驱体溶液,利用溶胶-凝胶法在石英衬底上制备出0.1BiFeO3-0.9 Sr-Bi2Nb2O9铁电薄膜。研究了该薄膜的表面形貌、组分、晶体结构和光学性质。结果表明,经400℃退火后薄膜为非晶结构,而在空气中经600℃退火1h后,沉积的薄膜晶化成钙钛矿结构。制备的薄膜表面平整,颗粒分布均匀,表现出良好的光透过性,该薄膜的光学能隙大约为2.5eV。

SrBi_2Ta_2O_9纳米颗粒的Raman光谱研究

采用Raman光谱的方法研究了化学计量和非化学计量SrBi2Ta2O9(SBT)纳米颗粒晶格振动行为。通过常温、变温Raman光谱分析,得到了SBT尺寸效应和结构对称性方面的信息。软模振子频率的平方随温度的变化不符合单一的ωs2=A(Tc-T)关系揭示了尺寸效应可以导致新的相变。非化学计量SBT的Raman振动峰强度改变和峰形变化的主要因素为总电荷数以及Sr与Bi原子之间的相互取代关系。单个分子式总电荷数低于化学计量SBT总电荷数的样品,总电荷数的因素起主要作用;总电荷数高于化学计量SBT的样品,Bi原子部分取代Sr原子位置为主要因素。

CSD法制备SrBi_2Ta_2O_9粉体

为了解决乙醇钽、醋酸锶、硝酸铋在乙二醇中的溶解问题,分别以醋酸、乙醇胺、吡啶、甘露醇作为络合剂,对比研究了4种络合剂对溶液稳定性和粉体物相的影响,利用X射线衍射、透射电镜和热重-差热仪分析了粉体的相组成、微观形态和热分解历程.结果表明,以乙醇胺作为络合剂,通过化学溶液分解(CSD)法可以获得稳定的SBT溶液;稳定的SBT溶液经干燥,300℃焙烧30min和800℃煅烧1h,可获得粒径约为100nm的钙钛矿相SBT粉体.

SrBi_2Ta_2O_9铁电陶瓷的制备及其Ca掺杂研究

采用聚合物前驱体法制备了单一铋系层状钙钛矿相SrBi2Ta2O9粉体,研究了不同烧成温度对SrBi2Ta2O9陶瓷相结构和介电、铁电性能的影响。结果表明,随着烧成温度的升高,晶粒沿c轴择优取向趋势增强;不同烧成温度下陶瓷介电常数和损耗均随频率升高而降低,1000℃时陶瓷有最大介电常数和较小的损耗,且陶瓷有较大的剩余极化值和较小的矫顽电场,分别为3.884μC/cm2和25.37kV/cm。不同Ca掺杂量掺杂后,SrBi2Ta2O9陶瓷的介电常数、损耗和剩余极化值均显著降低。

退火温度对Pt/SrBi_2Ta_2O_9/Bi_4Ti_3O_(12)/p-Si异质结微观结构与性能的影响

采用sol-gel工艺制备了Pt/SrBi_2Ta_2O_9/Bi_4Ti_3O_(12)/p-Si异质结.研究了退火温度对异质结微观结构与生长行为、漏电流密度和C-V特性等的影响.研究表明:成膜温度较低时,SrBi_2Ta_2O_9、Bi_4Ti_3O_(12)均为多晶薄膜,但随退火温度升高,Bi_4Ti_3O_(12)薄膜沿c轴择优生长的趋势增强;经不同退火温度处理的Pt/SrBi_2Ta_2O_9/Bi-4Ti_3O_(12)/p-Si异质结的C-V曲线均呈现顺时针非对称回滞特性,且回滞窗口随退火温度升高而增大,经700℃退火处理后异质结的最大回滞窗口达0.78V;在550～700℃范围内,Pt/SrBi_2Ta_2O_9/Bi_4Ti_3O_(12)/ p-Si异质结的漏电流密度先是随退火温度升高缓慢下降,当退火温度超过650℃后漏电流密度明显增大,经650℃退火处理的异质结的漏电流密度可达2.54×10_(-7)A/cm^2的最低值.

SrBi_2Ta_2O_9(SBT)铁电陶瓷的制备及性能

用固相反应法合成了SrBi_2Ta_2O_9(简称SBT)粉体,通过冷等静压成型、无压烧结的方法,制备出SBT铁电陶瓷。采用XRD、SEM、EPMA研究了材料的物相和微观组织结构,用阻抗分析仪测试了材料的介电和铁电性能。

热处理对离子束溅射Ta_2O_5薄膜特性的影响

利用离子束溅射沉积技术制备了Ta2O5薄膜,在100～600℃的大气氛围中对其进行热处理（步进温度为100℃）,并对热处理后样品的光学常数（折射率、折射率非均匀性、消光系数和物理厚度）、应力、晶向和表面形貌进行了研究.研究显示,随着热处理温度增加,薄膜折射率整体呈下降趋势,折射率非均匀性和物理厚度呈增加趋势,结果有效地改善了薄膜的消光系数和应力,但薄膜的晶向和表面形貌均未出现明显的变化.结果表明：热处理可以有效改变薄膜特性,但需要根据Ta2O5薄膜具体应用综合选择最优的热处理温度.本文对离子束溅射Ta2O5薄膜的热处理参数选择具有指导意义.

Ta_2O_5绝缘层厚度对ZnO基薄膜晶体管器件性能的影响(英文)

报道了不同厚度Ta2O5栅绝缘层对氧化锌薄膜晶体管器件性能的影响。在室温下用射频磁控溅射分别制备了100,85,60,40 nm厚度的Ta2O5薄膜作为绝缘层的一组底栅氧化锌薄膜晶体管器件。从实验结果可以得出如下结论:随着Ta2O5栅绝缘层厚度的增加,相应器件的场效应迁移率下降,其数值分别是50.5,59.3,63.8,71.2 cm2/V.s,对应100,85,60,40 nm厚度的绝缘层。从原子力显微图像可以看到,Ta2O5薄膜表面粗糙度随着薄膜厚度的减小而降低,这是场效应迁移率得以提高的主要原因。而100,85,60,40 nm不同厚度的绝缘层相应器件的开关电流比分别是1.2×105,4.8×105,3.2×104,7.2×103,其阈值电压分别为1.9,1.5,1.2,0.9 V。从各项性能综合考虑,85 nm厚度的Ta2O5栅绝缘层所制备的薄膜晶体管器件具有最佳性能。

化学气相沉积法制备Ta_2O_5薄膜的研究进展

Ta2O5是重要的介电材料和光波导材料。从前驱体的选择方面综述了化学气相沉积法制备Ta2O5薄膜的研究进展,说明了五卤化钽和Ta金属有机化合物对CVD过程的影响,对这两类前驱体的优缺点进行了比较和评述,讨论了Ta2O5的生成机理,并对其发展方向作了简要的展望。