用双脉冲测量铁电薄膜的开关特性与电滞回线

分析测量了铁电薄膜的开关特性.介绍了测量铁电薄膜开关特性的重要仪器——双极性双脉冲发生器,以及利用双极性双脉冲测试铁电薄膜电滞回线的原理.这种电滞回线比用常规测量方式所测出的电滞回线更能真实地反映出铁电薄膜的特性,同时还能反映出铁电薄膜的极化转向过程.     

基于DSP的铁电薄膜参数测试系统设计

介绍了铁电薄膜电滞回线测试原理和漏电流失真补偿算法,重点对该算法在测试系统中的应用进行了研究.用改进后的测试系统对Pb(ZR0.53Ti0.47)O3(PZT)铁电薄膜进行了测量,结果表明:改进后的测试系统能精确显示铁电薄膜的电滞回线曲线.     

铁电薄膜电滞回线特性的理论研究

给出一个推广的Ginzburg-Landau-Devonshire(GLD) 自由能表达式. 其对铁电薄膜的电滞回线计算结果表明, 非中心对称铁电薄膜的电滞回线 也呈非中心对称(关于E=0, P=0).     

利用脉冲激光剥蚀技术制备PZT铁电薄膜

利用脉冲激光剥蚀技术在抛光的硅片上制备出了Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３铁电薄膜，经过淀积后的激光退火工艺，大大改善了这种膜的铁电性，研究了影响薄膜性能的多种因素，利用Ｘ射线衍射，分析了薄膜的结构，测量了薄膜的居里温度和电滞回线。     

利用脉冲激光剥蚀技术制备PZT铁电薄膜

利用脉冲激光剥蚀技术在抛光的硅片上制备出了Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３铁电薄膜．经过淀积后的激光退火工艺，大大改善了这种膜的铁电性．研究了影响薄膜性能的多种因素，利用Ｘ射线衍射，分析了薄膜的结构．测量了薄膜的居里温度和电滞回线     

尺寸对铁电双层膜电滞回线的影响

基于平均场近似下的横场伊辛模型理论,研究了含有表面过渡层和两种界面耦合(铁电界面耦合和反铁电界面耦合)的铁电双层膜的电滞回线。研究结果表明,铁电界面耦合时,铁电双层膜电滞回线呈现一个中间回路,而反铁电界面耦合时,呈现三个回路。相互作用强的铁电层厚度对铁电双层膜的电滞回线影响较大。表面过渡层对铁电双层膜电滞回线起到不可忽略的作用。     

非理想表面层对一级相变铁电薄膜性质的影响

应用Ginzburg-Landau-Devonshire(GLD) 理论研究了 非理想表面对夹持在两个金属电极间的一级铁电薄膜性质的影响. 结果表明, 非理想表面层的存在降低了一级铁电薄膜的铁电相变转变温度, 当两个表面层不对称时, 铁电薄膜的电滞回线失去了中心对称性.     

反铁电爆电换能电源研究

为了建立铁电－反铁电相变中释放的电能量与外加作用力场的关系，采用电滞回线、等静压和热释电等方法测量了Pb(Zr,Ti)O3基反铁电材料在电场、温度、压力等外场诱导下的铁电－反铁电相变性能，分析了在电容和电阻负载条件下的电输出特性。实验结果表明：铁电－反铁电相变中的输出功率与材料面电荷量的平方成正比，与实现相变的时间成反比。在此基础上提出了增加输出功率的途径。通过改善材料电滞回线的方直比，可以提高材料面电荷密度和缩短相变时间。     

多次微量蒸发技术制取锆钛酸铅薄膜

介绍多次微量技术制取锆钛酸铅薄膜。ＸＲＤ分析表明：经高温退火处理后的薄膜呈与源材料一致的钙钛矿结构,增加退火时间能减少残存Ｐｂ３Ｏ４的数量;电滞回线检测表明,薄膜具有铁电特性。     

铁电薄膜开关特性测量

对铁电薄膜的开关特性进行了分析．介绍了利用美国ＨＰ４１９２Ａ低频阻抗分析仪设计铁电薄膜开关特性测量仪的方法．讨论了测量原理以及如何利用测量仪所产生的双极性双脉冲对铁电薄膜的开关特性进行测量,给出了有关ＰＺＴ（５５／４５）铁电薄膜样品的测量结果     

双层铁电薄膜的性质研究

利用推广的Ginzburg-Landau-Devonshire(GLD)理论,研究了二级相变双层铁电薄膜的界面对其性质的影响.结果表明:界面的影响是减小两层中的自发极化的差别,改变一种铁电层的相对厚度会使整个薄膜的平均自发极化发生改变;电滞回线的特性与体材料的电滞回线的特性基本一致.     

铁电薄膜开关特性测量

对铁电薄膜的开关特性进行了分析,介绍了利用美国ＨＰ４１９２Ａ低频阻抗分析仪设计铁电薄膜开关特性测量仪的方法,讨论了测量原理以及如何利用测量仪所产生的双极性双脉冲对铁电薄膜的开关特性进行了测量,给出了有关ＰＺＴ（５５／４５）铁电薄膜样品的测量结果。     

锆钛酸铅的纯铁电回线分析

 在0~150 ℃范围测量了PbZr _0.48 Ti _0.52 O ₃ （PZT）陶瓷薄片的电滞回线和微分电滞回线。发现电滞回线高度在升温过程中出现升高的现象,这与铁电唯象理论相矛盾。为此提出精确测定纯铁电参数的方法,该方法可分离出回线中直流电导, 非铁电性电容的影响,从而得到纯铁电效应的信号。实验结果与PZT中准同型相界的存在相吻合。     

铁电电滞回线的直接显示及其畸变不可克服的证明

本文介绍几种利用显示仪器直接观察铁电电滞回线的电路和方法。重点讨论了“电压比较法”的基本原理。在该分析的基础上,作者指出,由于铁电样品的非线性电阻R_1(E)所造成的附加相位差,致使电滞回线的各处畸变,使直接显示回线的畸变不可克服。文中同时指出,真实铁电电滞回线可以通过逐点补偿技术或数值分析法,逐点描绘出来。     

高压电脉冲反铁电调节器的实验研究

基于电场诱导的反铁电相向铁电相转变中伴随有巨大电能量吸收的原理，实验研究了反铁电调节器对高压电脉冲的调节作用．工作电压是幅值为50kV、宽度为3．75μs的方型脉冲电压，反铁电调节器由锆锡钛酸铅反铁电陶瓷组成．实验结果显示，反铁电调节器消除了电脉冲前沿的上冲电压峰，填补了后沿的电压波谷，使电脉冲波形平滑化，从而达到了调节电脉冲波形的目的，测量得到的动态电滞回线结果表明，在上述电脉冲作用下材料发生了反铁电相与铁电相之间的转换。     

梯度铁电薄膜性质研究

以二级相变铁电材料为例,利用推广的Ginzburg-Landau-Devonshire(GLD)理论,研究不均匀结构对梯度铁电薄膜性质的影响.结果表明:退极化场对于两层薄膜中间的极化影响较小,而在薄膜的两端处影响最大;梯度铁电薄膜的平均极化随膜厚按线性规律变化;在接近相变温度时,自发极化消失,梯度铁电薄膜的这一现象与铁电材料的性质相同.在外场不等于零的情况下,得到的梯度铁电薄膜的电滞回线中心对称.     

铁电材料非线性力电耦合特性的模拟计算

铁电材料具有独特的内部结构 ,在外加力、电场的作用下 ,由于电畴的反转而表现出非线性滞回特性。基于单晶的本构行为 ,发展了针对铁电陶瓷性能的计算方法 ,计及了四方结构铁电多晶材料中晶粒与基体间相互的能量作用 ,考虑了 90°及 180°反转的不同能量限值 ,计算结果表明该模型能较好地描述铁电材料的非线性行为。     

一种MFIS类结构的阈值电压新模型及其C-V特性分析

采用物理和数学分析相结合的方法,构建了MFIS结构阈值电压的一种新的解析模型,对此解析模型的分析表明,铁电材料的介电常数越低,电滞回线的矩形度越好,MFIS结构的存储特性越好．由该模型进一步得到了MFIS结构的C-V曲线,对C-V曲线物理过程的分析表明,工作频率以及铁电电滞回线是否饱和对C-V特性有较大影响,而C-V曲线的窗口与MFIS结构存储特性密切相关。     

铁电薄膜C-V特性测量研究

采用TH2828型LCR测试仪及四端对接测量方法,搭建了铁电薄膜的介电特性测试平台.利用此测试平台对自制钛酸锶钡(简称BST)铁电薄膜材料的C-V特性进行测量,能准确表征铁电薄膜的介电特性.     

Fe掺杂对BiTaO_4陶瓷样品介电和铁电特性的影响

为探究Fe掺杂对BiTaO4陶瓷样品介电特性和铁电特性的影响,采用传统固相烧结法制备了Bi Ta1-xFexO4-x(x=0,0.01,0.03)陶瓷样品,利用X线衍射仪和扫描电子显微镜对样品的晶体结构和表面形貌进行分析,利用精密阻抗分析仪和铁电分析仪对样品的介电性能和铁电性能进行检测.结果表明:Fe掺杂没有明显改变样品的晶体结构;随着Fe掺杂量的增加,样品的介电常数表现出较好的稳定性,介电损耗略有减小,且基本保持在tanδ=0.05以下,其漏电流先增大后减小,且掺杂样品均可得到比较完整的电滞回线.