水热法制备SrTiO_3功能陶瓷薄膜

采用水热法技术于250℃条件下直接在金属钛片上制备了钙钛矿结构的SrTiO3晶态薄膜,讨论了温度对薄膜形成的影响.采用X射线衍射(XRD)分析了薄膜的晶相;扫描电镜(SEM)研究了薄膜的表面形貌;X射线光电子能谱(XPS)分析了薄膜的成分与价态.结果表明水热反应温度是影响薄膜结晶的重要条件.

超高真空中SrTiO_3薄膜同质外延生长的过程研究

在超高真空下利用激光分子束外延 (LMBE)方法基于SrTiO3 (10 0 )单晶基片同质外延SrTiO3 薄膜。通过反射式高能电子衍射 (RHEED)对生长过程进行原位监测 ,发现对基片的预热处理明显有利于改善其晶面结构 ,当在其上同质外延Sr TiO3 薄膜时 ,容易实现单晶层状生长模式 ,并得到原子级平整度的铁电薄膜。

溶液雾化微波等离子体CVD法制备SrTiO_3薄膜

研究了一种新型高效制备多组分陶瓷薄膜的方法 ,它采用可溶性无机盐溶液雾化为反应源 ,利用微波等离子体化学气相沉积工艺在Al2 O3基片上制备了SrTiO3基陶瓷薄膜 .实验结果表明 ,薄膜沉积时衬底温度对成膜的相组成与结构产生重要影响 .本实验中当沉积薄膜衬底温度在 70 0℃时 ,可以制备出单一相组成、符合化学计量比、结晶性较好、晶粒度呈球形且均匀分布的SrTiO3薄膜 .通过对不同氧分压下薄膜电阻测试 ,发现此SrTiO3薄膜在O2 +N2 气氛中氧浓度由 1%变化到 2 0 %时 ,其电阻值由 5 .0MΩ变化到 2 .5MΩ 。

SrTiO_3薄膜制备技术研究进展

拥有众多优良性能的SrTiO3薄膜已经受到了人们的广泛关注。本文首先对SrTiO3薄膜的性质和应用进行了简单介绍,然后从物理和化学两大类方法着重对其现有制备技术及研究进展进行了全面的综述,文章最后对SrTiO3薄膜的制备及器件研究领域进行了展望。

溶胶-凝胶工艺制备SrTiO_3纳米薄膜的研究

采用溶胶-凝胶方法,以醋酸锶、钛酸四丁酯为前驱体,乙酰丙酮为螯合剂,乙二醇甲醚为溶剂,乙酸为助溶剂和催化剂制备溶胶,用旋涂法在Si(100)衬底上制备出了具有典型钙钛矿型结构的SrTiO3纳米薄膜.用XRD、AFM、SEM和椭圆偏光仪等手段分析了薄膜的性能,结果显示薄膜的表面均匀、无裂纹、厚度20～30nm,折射率1.75～1.85,晶粒度35～60nm,表面平均粗糙度RMS为3.4～3.8 nm,晶粒形貌呈类圆锥形态.

脉冲激光沉积法生长In掺杂SrTiO3薄膜及其微观结构研究

采用脉冲激光沉积(PLD)方法在MgO/TiN/Si(100)衬底上,生长不同In掺杂量的SrIn_xTi_(1-x)O_3(x=0、0.1、0.2)薄膜,研究In掺杂及本征SrTiO_3(STO)缓冲层对薄膜结晶性能、表面形貌、生长模式及紫外拉曼光谱特性的影响.结果表明,In掺杂导致薄膜结晶度降低,通过引入本征STO缓冲层可有效提高In掺杂STO薄膜的结晶度,增强薄膜的(200)择优取向性.然而随In掺杂量的增加,薄膜表面平均粗糙度增大;生长模式由层状生长转变为岛状-层状复合模式;拉曼一次声子振动模式峰强逐渐增强,说明薄膜的晶体对称性降低.

生长温度对PLD原位生长SrTiO_3薄膜结构与非线性介电性能的影响

采用脉冲激光沉积法 ( PLD ) 制备的Y1B2Cu3O7-x薄膜作为叉指底电极,然后生长 SrTiO3介质薄膜,形成叉指型压控电容结构。通过对 SrTiO3薄膜的原位生长温度与薄膜微观结构及非线性介电性能之间的关系研究,发现随生长温度的升高薄膜晶粒逐步增大然后变小,薄膜的介电常数可调率和本征介电损耗随晶粒大小的增大而增加,而非本征损耗则随晶粒取向的增加而减小。

激光分子束外延SrTiO_3薄膜退火过程中表面扩散的研究

用激光分子束外延研究了SrTiO3 同质外延时原位退火中 ,反射高能电子衍射 (RHEED)强度的恢复———驰豫时间 ,导出了高真空下表面扩散的活化能为 0 31eV ,与低真空下的结果相比要小许多 ,这反映了粒子达到基片时的能量差。对沉积不同厚度的薄膜退火研究 ,表明当薄膜厚度增加时 ,表面恢复情况减弱 ,而导致随后的沉积时RHEED振荡周期的改变。

用溶胶-凝胶法制备SrTiO_3纳米薄膜材料

为制备具有电容和压敏特性的 Sr Ti O3双功能器件 ,以 Sr(NO3) 2 ,Ti(OC4 H9) 4为原料 ,用溶胶 -凝胶方法制备 Sr Ti O3材料 ,研究了水和醋酸等对 Sr Ti O3材料的影响机理 ,并对其进行 X-射线衍射、红外光谱和 TEM分析 ,证明该薄膜为纳米晶体结构 ,晶粒尺寸为 1 2～ 2 5nm。

微弧氧化SrTiO_3铁电薄膜的微观结构及性能

以0.2 mol/L Sr(OH)2+0.2 mol/L NaOH溶液为电解液,工艺参数分别设置为电流密度2 A/cm2、电流频率100 Hz、反应时间30 min及占空比85%,采用微弧氧化法在工业纯Ti板(99.5%)表面原位生长SrTiO3薄膜,并对薄膜的物相组成,元素分布情况及薄膜介电、铁电性能进行表征。结果表明:所得薄膜主要由四方相SrTiO3构成。薄膜介电常数随频率升高而降低,其在1 kHz条件下的介电常数为317。薄膜中除Sr、Ti、O元素外,还存在Na元素,且Na元素在薄膜与基体结合处出现富集,元素分布的微小波动可能是由微弧氧化孔洞造成。

TiO_2/SrTiO_3复合薄膜的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶旋涂法制备多孔结构的TiO2/SrTiO3复合薄膜,研究TiO2/SrTiO3异质结薄膜结构对光催化性能的影响,并采用XRD、SEM等测试手段对样品的结构和形貌进行表征.结果表明:TiO2/SrTiO3复合薄膜的光催化效率高于单一的TiO2薄膜或SrTiO3薄膜,薄膜的结构组成对复合薄膜的光催化效果影响很大.采用"四层SrTiO3及一层TiO2"的结构组成时,复合薄膜对亚甲基蓝溶液的光催化效率最高,2h降解率为72.1%.

微波等离子体化学气相沉积制备SrTiO3陶瓷薄膜

本研究采用微波等离子体化学气相沉积方法在Ａｌ２Ｏ３基片上制备了ＳｒＴｉＯ３基陶瓷薄膜。实验结果表明，当沉积薄膜衬底温度在７００℃以上时，可以制备出结晶性较好的具有一定氧敏性能的ＳｒＴｉＯ３薄膜。

薄膜SrTiO3的制备及氧敏性能

以Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４，ＳｒＣｌ３·６Ｈ２Ｏ为主要原料，采用溶胶－凝胶法制备了ＳｒＴｉＯ３和掺铁ＳｒＴｉＯ３薄膜。通过电镜和Ｘ衍射分析了薄膜的结构，并分别比较了烧成温度和掺杂对钛酸锶氧敏性能的影响。

非晶SrTiO3纳米薄膜退火处理方法的研究

用激光脉冲沉积技术(PLD),以N型(100)Si为基底在300℃下制备100nm非晶STO薄膜,分别用常规退火(CFA),快速退火(RTA)以及激光诱导晶化(LIC)处理将其转化多晶薄膜,用XRD测定薄膜相组分和结晶质量,用AFM观测薄膜表面微结构.比较不同工艺退火对薄膜结晶品质的影响并阐述了各自形核结晶的机理.

SrTiO_3斜切基片上外延生长YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜的扫描探针显微镜研究

采用激光脉冲沉积法在钛酸锶SrTiO3 (0 0 1)斜切基片上外延生长YBa2 Cu3 O7 δ薄膜 ,在大气环境下采用扫描探针显微镜对YBa2 Cu3 O7 δ薄膜的表面纳米形貌进行直接观察。发现YBa2 Cu3 O7 δ薄膜具有相对光滑的表面形貌 ,薄膜表面由沿SrTiO3台阶趋向外延生长的纳米台阶组成 ,薄膜生长模式主要以台阶媒体生长为主。

非晶态SrTiO_3薄膜的快速晶化处理

在Si(111)基片上采用脉冲激光沉积(PLD)方法,烘烤温度300℃,制备得到非晶态SrTiO3薄膜。采用快速晶化处理,将非晶态SrTiO3薄膜在不同温度、不同晶化处理时间下进行了晶化处理,采用GIXRD和AFM分析检验晶化的效果和表面形貌。结果表明,SrTiO3晶化程度强烈依赖处理温度,处理温度越高,晶化程度越高;在同一温度下,增加处理时间有助于提高晶化效果,并获得致密、表面平整、均匀的SrTiO3晶态薄膜;晶粒大小不随晶化处理时间明显变化。在快速晶化处理过程中,非晶态SrTiO3薄膜在极短时间内达到晶化温度,并形成大量晶核,从而使晶粒生长受到限制,有利于获得更好的晶化效果。

SrTiO_3薄膜的制备及其性能表征

以Sr(OOCCH3)2·H2O,Ti(OC4H9)4为原料,用溶胶-凝胶工艺成功地进行了STO薄膜的制备,溶胶薄膜经过575℃-725℃/60 min退火形成立方钙钛矿结构。用XRD、SEM等进行了结构和形貌表征,证明了该薄膜是纳米晶体结构,制定了SrTiO3薄膜的最佳退火工艺。STO薄膜的介电特性分析:在100 kHz下,室温时,STO薄膜的介电常数为475而介电损耗为0.050。

基片对SrTiO_3薄膜结构与介电性能的影响

对比研究了MgO和LaAlO3(LAO)单晶基片上采用脉冲激光法生长的SrTiO3(STO)薄膜的微观结构和介电性能。通过XRD,AFM和制备叉指电容测量的方法研究发现,在MgO基片上生长高质量(00L)织构STO薄膜需要较高的生长温度;LAO基片上的STO薄膜更加平整;而MgO上的STO薄膜具有更高的零偏压介电常数和更强的非线性介电性质。

浓HNO_3修饰基板液相沉积制备SrTiO_3薄膜

采用液相沉积技术,以氟钛酸铵、硼酸和硝酸锶为原料,在前驱液pH=3.5、沉积温度60℃,沉积时间6 h条件下成功制备了SrTiO_3薄膜。采用接触角测试仪对浓HNO_3修饰的玻璃基板进行亲水性测定采用X射线衍射仪技术和扫描电镜表征薄膜相组成和微观形貌。研究结果表明:浓HNO_3修饰30 min,后玻璃基板接触角下降到10.404°,沉积制备的SrTiO_3薄膜结晶良好且纯度较高在基板表面以纤维簇状模式生长。文章同时探讨了SrTiO_3薄膜生长机理。