磁控溅射参数对钛酸锶钡薄膜生长及介电性能的影响

在Pt/Ti/SiO2/Si(110)衬底上利用射频磁控溅射法制备了Ba1-xSrxTiO3(BST)薄膜.基于薄膜的形核理论,研究了成膜时间、衬底温度、溅射功率、溅射气压、氧氩比、退火热处理等参数对薄膜的表面形貌和介电性能的影响.结果表明:在其他溅射参数一定的条件下,薄膜的厚度随溅射时间成指数关系增长;在退火温度600℃下热处理20min薄膜完全晶化;调节衬底温度、溅射功率、溅射气压等参数有助于制备出表面致密、晶粒大小均匀、具有高介电常数和低损耗的BST薄膜.     

Ni掺杂对Ba_(0.7)Sr_(0.3)TiO_3热演变及相组成的影响

掺杂是改善Ba0.7Sr0.3TiO3（BST）性能的重要方法之一,而认识其热演变过程和相组成有助于制备性能优异的BST.本文选取分析纯醋酸镍Ni（Ac）2、醋酸钡Ba（Ac）2、醋酸锶Sr（Ac）2、和化学纯钛酸丁酯Ti（OC4H9）4为主要原料,冰醋酸HAc为溶剂和酸度调节剂、乙二醇-甲醚C3H8O2为摩尔浓度调节剂,采用溶胶-凝胶法按组分为Ba0.7Sr0.3（Ti1-xNix）O3（x=0,0.05,0.10,0.20和0.30）的化学计量比在醋酸溶液体系中制备了未掺杂和掺Ni的钛酸锶钡的凝胶和粉末.运用DSC研究了Ni的掺入对BST热演变过程影响.采用慢扫描和快扫描XRD技术分析了Ni掺杂对相组成、晶面间距和晶粒尺寸的影响.Ni掺杂强烈影响BST体系的热演变过程特别是晶化过程,由未掺杂BST体系的双相变过程逐渐变成单相变过程,加快了反应速率.经750℃晶化退火0.5h的Ni掺杂BST体系,得到单一的纯BST相不是单相变过程而是双相变过程.XRD分析结果表明,在相同热经历状况下,Ni掺杂BST体系晶化反应充分完全,BST相结晶性良好,当Ni掺入量到0.05时得单一的BST相 随Ni掺入量进一步增多,BST体系中（Ba,Sr）CO3相的含量增多.BST晶体（110）晶面间距d随Ni的掺入增大而增大,且晶粒尺寸逐渐减小.     

ISG工艺合成SrTiO3纳米粒子薄膜

采用ＩＳＧ工艺,在氧化铝陶瓷基片上合成ＳｒＴｉＯ３陶瓷薄膜,研究了溶胶性能和溶胶－凝胶的晶化过程,分析了薄膜的形成及结构。结果表明,ＳｒＯ－ＴｉＯ２复合氧化物系统由凝胶向的单一的立方ＳｒＴｉＯ３相,ＳｒＴｉＯ３陶瓷薄膜晶粒为１０ｎｍ左右。     

硅衬底SrTiO3薄膜的热敏特性

利用氩离子束镀膜技术在SiO2/Si衬底上淀积钛酸锶（SrTiO3）膜,并制成平面型电阻器。结果表明：在实验温区（28～150℃）内,SrTiO3薄膜具有负温度系数电阻特性,且热敏牧场生比较明显,在室温30℃时,温度系数α达－2．15％℃^-1。建立热敏电阻－电容器并联模型,分析了频率对不同温度下薄膜电阻器阻拢的影响。在实验温区内,SrTiO3薄膜的介电常数具有较好的热稳定性。     

钛酸锶钡的极性相变和介电谱

从不同含锶量的Ｂａ１－ｘＳｒｘＴｉＯ３陶瓷的频域介电谱测量结果看出,德拜偶极取向极化理论不适用于Ｂａ１－ｘＳｒｘＴｉＯ３陶瓷．结合Ｂａ１－ｘＳｒｘＴｉＯ３的时域介电谱分析可知,频域Ｃｈ偏离了严格定义的快Ｃ１是由慢极化对频域测量的干扰所引起的     

臭氧发生器用（Sr,Ca）TiO3陶瓷电极材料的研制

研究了掺杂成分ＢａＴｉＯ３,ＣａＳｉＴｉＯ５,ＴｉＯ２,ＺｎＯ,Ｂｉ２Ｏ３对臭氧发生器用（Ｓｒ,Ｃａ）ＴｉＯ３陶瓷电极材料的介电常数、正切损耗、击穿电压、电阻率等电性能的影响．结果表明,Ｂｉ２Ｏ３的影响最大．最适合的掺杂配方是：Ｂｉ２Ｏ３１．４０％,ＴｉＯ２０．３０％,ＣａＳｉＴｉＯ５０．３１％,ＢａＴｉＯ３０．５０％和ＺｎＯ０．５２％．     

碳酸盐共沉淀法合成高纯超细钛酸锶粉体

采用TiCl4和SrCl2·6H2O作反应物、(NH4)2CO3和NH3·H2O作沉淀剂碳酸盐共沉淀法合成了高纯、超细的钛酸锶粉体.研究了共沉淀形成的条件,同时,用TG-DTA研究了煅烧反应过程;用SEM、XRD分析了钛酸锶粉体的形貌及晶相;并进行了化学分析和ICP测试.结果显示,所得粉体的平均粒径小于0.3μm,纯度大于99.8%,具有单一的立方相,锶钛比约为1.0.钛酸锶粒子形状规则、大小均匀.     

采用质量三角形模型估算SrTiO3-La0.3Sr0.7TiO3-(La0.3Sr0.7)0.93TiO3体系中固溶体电导率

通过质量三角形模型计算了SrTiO3--La0.3Sr0.7TiO3--(La0.3Sr0.7)0.93TiO3三元体系中固溶体在100～900℃温度范围内的电导率,得到了等电导率图.对典型组分进行了实验验证,实验值和理论计算符合较好,说明质量三角形模型可以用于混合导体材料电导率的预报.     

BST薄膜的制备工艺与太赫兹介电特性测试

经过多组对比实验,通过XRD、AFM、SEM等表征手段优化了BST薄膜的制备工艺。结合BST基薄膜器件的电极制备、微结构加工制备了太赫兹频段电可调的频率选择表面。通过太赫兹测试系统验证了在太赫兹频段BST薄膜的可调性,在电场作用下通带频率可以从0.85THz调节到0.87THz,结合仿真研究给出了确定铁电薄膜在THz频段介电参数的方法。相关研究可用于精确测定铁电薄膜在THz频段的介电特性,为铁电薄膜功能器件的研制提供精确的介电参数测试方法。     

SrTiO3基片上三面YBa2Cu3O7-x超导薄膜的制备工艺

在最近10年里超导量子干涉器件(SQUID)得到了广泛的研究,高温超导体的发现进一步促进了这一器件的发展。几个小组已经报道了利用高T_c SQUID测量心磁的实验结果。然而迄今为止由于尚未解决高T_c线材及其超导连接问题,因而还没有有效地制成高T_c梯度线圈,这无疑限制了它的使用。为此高T_c梯度线圈的研制已成为引人注目的课题。本文报道在SrTiO_3(STO)基片上制备三面高T_c YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)超导薄膜的工艺、形貌及超导性能。由于基片上的薄膜在空间中两个端面相互平行通过中间膜彼此连接,因而只要采取适当的光刻技术,就可以制成SQUID磁场梯度计。