PZT薄膜的相转变与晶格参数的研究

研究Ｓｏｌ－ｇｅｌ制备ＰＺＴ薄膜材料相结构与晶格参数,研究ＰＺＴ薄膜相变、衬底与温度关系和不同Ｚｒ／Ｔｉ比Ｐｂ（ＺｒｘＴｉ１－ｘ）Ｏ３（ｘ＝０．２～０．８）。结果表明：ＰＺＴ薄膜从烧绿石相向钙钛矿相转变的温度在Ｐｔ衬底上为６００℃,在不锈钢上为６５０℃。ＰＺＴ铁电体薄膜的晶格参数和晶格畸变随Ｚｒ／Ｔｉ比的不同而变化;在铁电四方相区,随Ｚｒ含量增加,ａ＝ｂ轴逐渐增大,ｃ轴稍有缩短,四方晶系发生畸变;     

柔性PZT外延薄膜制备及其电学性能研究

采用脉冲激光沉积技术在柔性云母衬底上制备高质量的Pb(Zr_(0. 52)Ti_(0. 48))O_3(PZT)外延薄膜.引入NiFe_2O_4作为外延生长种子层,实现PZT薄膜的(111)取向外延生长.电学性能测试显示其具有优异的铁电压电性能,在未弯曲时,剩余极化(2P_r)值和压电系数(d_(33))分别为55μC/cm~2和87 pm/V.柔性PZT存储单元在弯曲、变温等条件下的铁电保持、疲劳性能测试显示其具有可靠稳定的信息存储功能.该结果表明柔性PZT薄膜在可穿戴电子器件领域具有重要的应用前景.     

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。     

溶胶电泳沉积法制备PZT压电薄膜

用溶胶电泳沉积法制备出了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电薄膜,分析了溶胶浓度和电极电压等因素对薄膜制备的影响.实验结果表明浓度为0.2～0.3mol/L,pH值为3.5～4的溶胶适于电泳,外加电压约为1V左右可以在阴极ITO玻璃上得到纯净、钙钛矿结构的PZT薄膜.     

制备PZT薄膜的Sol—Gel工艺研究

比较了Ｓｏｌ－Ｇｅｌ工艺制备ＰＺＴ薄膜的两种热处理过程成膜情况和对ＰＺＴ／Ｓｉ结构的影响，其中，低温烘烤、快速升温、高温退火的热处理方式有利于钙钛矿相成相。但ＰＺＴ薄膜完成全过程退火后难以进行图形加工。对含有ＳｉＯ２的Ｓｉ衬底上的情况分析表明ＳｉＯ２有改善界面特性的作用。     

薄膜的晶格失配应力分析

随着薄膜的应用范围愈来愈广,薄膜内应力研究在薄膜基础理论和应用研究中起到十分重要的作用。本文在研究薄膜内应力与应变关系的基础上,通过建立力学模型,给出晶格失配应变和应力,并讨论了失配位错应力及允许产生位错的薄膜临界厚度。     

PZT铁电薄膜的射频磁控溅射制备及其性能

实验采用射频磁控溅射工艺,在较低的衬底温度(370℃)、纯Ar气氛中和在(111)Pt/Ti/S iO2/S i衬底上用陶瓷靶Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)制备具有完全钙钛矿结构的多晶PZT(52/48)铁电薄膜,沉积过程中基片架作15°摇摆以提高膜厚的均匀性,然后在大气环境中对沉积的PZT薄膜进行快速热退火处理。用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和Auger电子能谱(AES)测量其组分,X射线衍射仪(XRD)分析PZT薄膜的相结构和结晶取向,RT66A标准铁电测试系统分析Pt/PZT/Pt/Ti/S iO2/S i电容器的电学特性。结果表明:PZT铁电薄膜具有较高的剩余极化(Pr=44.9μC/cm2)和低的漏电流(10-8A量级)。     

探讨溶胶-凝胶工艺制备PZT薄膜

介绍溶胶－凝胶法制备PZT铁电薄膜的工艺过程，探讨影响稳定溶胶配制的原材料，溶剂及溶液的pH值选取，分析催化剂和添加剂在提高薄膜质量方面的作用机理，理论上阐述了基片和PbTiO3过渡层对促进PZT薄膜晶化的影响，提出优化溶胶－凝胶技术的关键措施。利用优化工艺对采用无机盐硝酸锆，通过甩胶沉积在α-Al2O3基片上的PZT薄膜的微观表面形貌和相结构进行了观察。     

射频溅射淀积PZT铁电薄膜及其结构分析

在镀Ｐｔ的Ｓｉ基底上用射频溅射方式制备了Ｐｂ（Ｚｒ０．５５Ｔｉ０．４５）Ｏ３铁电薄膜，成膜温度为２５０℃。Ｘ射线衍射分析表明几乎没有焦绿石相产生。另一方面，氧化钛－氧化锆固溶体则作为反应产物出现，由此提出了ＰＺＴ固溶体的一种可能的形成机理。     

脉冲激光沉积法制备的Pb(Zr0.4Ti0.6)O3铁电薄膜漏电机理

利用准分子脉冲激光器在Pt/Ti/SiO2/Si(111)衬底上制备了Pb(Zr0.4Ti0.6)O3(PZT)铁电薄膜.利用掩膜技术,采用磁控溅射法在PZT薄膜上生长Pt上电极,构架了Pt/PZT/Pt铁电电容器异质结.采用X射线衍射和电容耦合测试技术分别表征了PZT铁电薄膜的微结构和电学性能.研究发现:在5 V的测试电压下,在560℃较低的沉积温度下生长的PZT薄膜电容器的剩余极化强度为187 C/m2、矫顽电压为2.0 V、漏电流密度为2.5×10-5A/cm2.应用数学拟合的方法研究了Pt/PZT/Pt的漏电机理,发现当电压小于1.22 V时,Pt/PZT/Pt电容器对应欧姆导电机理;当电压大于2.30 V时,对应非线性的界面肖特基传导(Schottky emission)机理.     

外延Pb(Zr0.2Ti0.8)O3薄膜中畴生长与所加脉冲的关系

采用柱状畴的理论模型,研究了用原子力显微镜的探针在外延Pb(Zr_0.2Ti_0.8)O₃薄膜中形成的纳米畴的生长与所加脉冲的关系。指出在PZT薄膜中畴的半径随所加脉冲的持续时间的增加以对数方式增大,随脉冲电压的增加而线性增大。理论计算与试验结果相吻合。     

PbO对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷性能的影响

采用固相反应的方法制备了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)压电陶瓷,研究了过量PbO对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷性能的影响。通过XRD和SEM研究了PbO过量对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷的晶相结构及显微形貌的影响,研究结果表明PbO过量不会影响Pb(Zr0.52Ti0.48)O3材料的相结构(均为钙钛矿结构),但是PbO过量太多,会出现过烧现象及气孔等,PbO过量为5%mol时结晶最好。测量了样品的密度、电阻率、压电系数以及介电性能,对这些测量结果的研究表明采用850℃预烧、1 250℃终烧的烧结工艺,PbO过量为5%mol的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷致密性好,密度最大,且具有良好的介电与压电性能,其压电系数最大为322 pC/N。     

应力对外延Pb(Zr,Ti)O3薄膜铁电性能的影响

应用朗道热力学理论研究了应力对Pb(Zr,Ti)O3陶瓷薄膜的相结构及介电特性的影响。结果表明:应力诱导结构相变,居里温度随应变(压应变或张应变)作用的增大而升高,有利于铁电相的稳定;讨论了极化-电场的滞回现象,剩余极化达50μC/cm2,计算结果与实验结果符合较好。     

PbO对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3陶瓷相成分的影响

采用固相反应法制备了一系列Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷,研究了过量PbO对PZT陶瓷相成分的影响.用X射线衍射对陶瓷的相结构进行了分析,采用场发射扫描电镜对断面形貌进行表征,并用能谱仪对微观区域的陶瓷成分进行测试.实验结果表明:当PbO缺乏时,陶瓷上表面易出现由PbZrO3分解产生的ZrO2,下表面易出现PbTi3O7和焦绿石相.当PbO过量时,陶瓷微观区域的成分会发生波动,成分的一致性也将受到破坏.此外,过量PbO还将使PZT相结构发生向富钛方向的移动.采用先进的陶瓷制备工艺有助于克服成分波动和相结构变化现象.     

PZT6.5 MHz压电陶瓷滤波器的设计与工艺研究

介绍了6.5 MH z压电陶瓷滤波器的设计原理和制备工艺。通过对锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷材料的改性,确定了滤波器陶瓷材料的配方,通过对分割电极的设计,实现了二重模滤波器的电容耦合;经过不断的试验和工艺改进,使产品性能达到了预期的目标。     

胶束法制备Pb（Zr0.53Ti0.47）O3超细粉

用胶束法制得了Ｐｂ（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３超细粉末，避免了在热处理过程中的硬团聚现象，用Ｘ－射线衍射分析，透射电镜等测试手段对粉料进行了表征。制得的超细粉属四方晶系，单颗粒的形貌近似球形，单颗粒平均粒径小于０．１μｍ。     

M-I型纳米颗粒膜逾渗阈值的测量及验证

采用磁控溅射法 ,在玻璃基片上制备了一系列不同Ni79Fe2 1含量的 (Ni79Fe2 1) x(Al2 O3 ) 1-xM I型纳米颗粒膜。测量并分析了电阻率与体积分数的关系 ,得出该颗粒膜的体积分数逾渗阈值大约为 0 .5 1。分别用 4种方法验证了M I型纳米颗粒膜的逾渗阈值。     

Gd_2O_3的掺入对BaTiO_3陶瓷的形貌及相变等性能的影响

通过先制备钛酸钡 (BaTiO3 )的纳米粉 ,然后按一定质量比与Gd2 O3 混合 ,烧结成陶瓷。利用XRD、RAMAN技术研究了Gd2 O3 的掺入对BT陶瓷结构的影响。通过SEM、DSC技术分别观察了Gd2 O3 对BT陶瓷颗粒形貌、一级相变的影响。研究表明 :Gd2 O3 主要存在于晶界 ;由于Gd2 O3 引起的应力的作用 ,Gd2 O3 的对BT的振动模式和一级相变产生了一定的影响 ,影响最显著的是对BaTiO3 陶瓷微观颗粒的形状和大小     

Pyroelectric spectrum in Pb(Zr,Sn,Ti)O3 antiferroelectric- ferroelectric ceramics

The pyroelectric effect of phase transition induced with temperature in Nb-modified Pb(Zr,Sn,Ti)O3 antiferroelectric-ferroelectric ceramics is studied. Experimental results reveal that the phase transitions are accompanied with marked pyroelectric peaks, there exists the close relation between the type of phase transition and the shape of pyroelectric peak. Because of the variations of phase transition, various pyroelectric spectra result. The pyroelectric spectrum can display the polarization effect and some inferior phase transitions with temperature variations, such as antiferroelectric AFEA-AFEB or ferroelectric FEL-FEH transition, which are not detected by the conventional dielectric measurement.