(Ba,Sr)TiO3铁电薄膜制备技术及其研究进展

(Ba,Sr)TiO3(简称BST)铁电薄膜较传统的铁电材料有高介电常数、高击穿场强、快响应速度、居里温度可调等优点,在DRAM、微波调节器等领域具有广阔的发展前景,是目前国际上新型功能材料研究的热点之一.通过对铁电薄膜及其制备技术研究新进展的综合评述,就BST的微观结构、性能及应用,深入分析BST铁电薄膜主要制备技术的优缺点,指出了目前铁电薄膜及其制备技术研究中应注意的问题.     

（Ba，Sr）TiO3铁电薄膜制备技术及其研究进展

(Ba，Sr)TiO3(简称BST)铁电薄膜较传统的铁电材料有高介电常数、高击穿场强、快响应速度、居里温度可调等优点，在DRAM、微波调节器等领域具有广阔的发展前景，是目前国际上新型功能材料研究的热点之一。通过对铁电薄膜及其制备技术研究新进展的综合评述，就BST的微观结构、性能及应用，深入分析BST铁电薄膜主要制备技术的优缺点，指出了目前铁电薄膜及其制备技术研究中应注意的问题。     

在LaNiO3衬底上（Pb,La）TiO3铁电薄膜的制备和研究

首先通过金属有机化合物热分解(MOD)法在Si(100)基片上制备出LaNiO3(LNO)薄膜,再通过溶胶-凝胶(sol-gel)法,在LNO/Si(100)衬底上制备出(PbxLa1-x)TiO3(PLT)铁电薄膜。经XRD分析表明,LNO薄膜具有(100)择优取向的类钙钛矿结构,PLT/LNO/Si薄膜具有四方相钙钛矿结构,同时以(100)择优取向。最后对薄膜的介电性和铁电性进行了测试,发现薄膜介电常数适中,铁电性良好。     

人工复合铁电薄膜的相变性质研究

建立3层铁电复合薄膜的理论模型,在G inzburg-Landau-Devonsh ire（GLD）唯象理论的框架下,引入局域分布函数描述不同材料间过渡层的性质,重点研究具有不同相变温度的铁电材料复合而成的铁电薄膜的相变性质.通过改变3种不同铁电材料的相变温度,计算复合铁电薄膜内部的极化强度分布和相变温度.研究表明：3种铁电材料相变温度的梯度变化导致了复合薄膜内部极化分布的梯度变化;在未达到薄膜的相变温度前,薄膜的平均极化强度的一阶导数出现了一个突降,造成了平均极化强度的极大降低;不同材料间过渡层厚度对薄     

Sol-Gel法制备择优取向铁电陶瓷薄膜的研究进展

综述了溶胶—凝胶法制备择优取向铁电陶瓷薄膜的研究现状,主要介绍了制备过程中衬底材料、热处理工艺、前驱体以及掺杂等因素对铁电陶瓷薄膜择优取向的影响以及铁电陶瓷薄膜的择优取向与铁电性能的关系。     

Sol-Gel法制备择优取向铁电陶瓷薄膜的研究进展

综述了溶胶—凝胶法制备择优取向铁电陶瓷薄膜的研究现状,主要介绍了制备过程中衬底材料、热处理工艺、前驱体以及掺杂等因素对铁电陶瓷薄膜择优取向的影响以及铁电陶瓷薄膜的择优取向与铁电性能的关系。     

铁电薄膜及其制备技术

具有铁电性且厚度尺寸为数十纳米到数微米的铁电薄膜具有良好的压电性、热释电性、电光及非线性光学特性 ,在微电子学、光电子学、集成光学和微电子机械系统等领域有着广泛的应用前景 ,是目前国际上新型功能材料研究的热点之一。通过综述铁电薄膜及其制备技术研究的新进展 ,给大家介绍铁电薄膜材料的基本特征、性能及应用 ,并重点分析铁电薄膜主要制备技术的优缺点 ,指出了目前铁电薄膜及其制备技术研究需要重点解决的一些问题。     

三明治结构薄膜的铁电性及蒙特卡罗算法模拟

用溶胶-凝胶方法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了BaTiO3/BiFeO3/BaTiO3三明治结构薄膜。XRD测试结果表明薄膜由BaTiO3相和BiFeO3相构成。通过铁电性测量在薄膜中观察到了反铁电极化。对薄膜中存在的反铁电性进行了基于伊辛模型的蒙特卡罗模拟。模拟结果表明薄膜中的反铁电性来自不同铁电层之间的反铁电耦合。     

铁电薄膜及其制备技术

具有铁电性且厚度尺寸为数十内米到数微米的铁电薄膜具有良好的压电性、热释电性、电光及非线性光学特性，在微电子学、光电子学、集成光学和微电子机械系统等领域有着广泛的应用前景，是目前国际上新型功能材料研究的热点之一。通过综述铁电薄膜及制备技术研究的新进展，给大空介绍铁电薄膜材料的基本特征、性能及应用、并重点分析铁电薄膜主要制备技术的优缺点，指出了目前铁电薄膜及其制备技术研究需要重点解决的一些问题。     

Zn/PVDF复合薄膜的结构和压电性能研究

为获得新型高性能铁电聚合物薄膜的制备技术,采用热压法工艺制备了Zn颗粒/聚偏二氟乙烯(PVDF)金属聚合物压电薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)和傅立叶红外光谱仪(FTIR)对晶形结构进行了分析,运用准静态压电测试仪测量了复合薄膜的压电应变常数d33.结果表明:Zn颗粒的加入使复合薄膜诱导产生β晶相,而热压制备的纯PVDF薄膜只含有非极性的α晶相;同时,Zn/PVDF复合薄膜的压电应变常数d33相比于PVDF薄膜明显提高,具有较强的压电性;并且,压电性能明显受到薄膜中氧化锌含量的影响,在一定范围内,随着Zn含量的增加,复合薄膜的压电应变常数也随之增加.     

真空蒸发碲化物薄膜光电性能的研究

采用高温烧结和真空蒸发制备了CdTe光敏薄膜,探讨了制备工艺对CdTe薄膜性能和结构的影响,说明了在基片温度为130℃左右下制备的CdTe薄膜具有明显的光敏特性,并得到CdTe材料的禁带宽度为1.63eV。利用X衍射对不同基片温度下制备的CdTe薄膜材料进行了结构分析,发现基片温度为130℃左右时制备的CdTe薄膜具有明显的衍射峰。     

热蒸发HfO_2薄膜光学常数表征

薄膜材料库中的光学常数与实际制备的相比有很大差别,精确求解在特定工艺条件下的光学常数对设计和制备多层薄膜具有重要意义。在熔融石英(JGS1)基底上,采用热蒸发沉积方法制备了厚度为330nm的单层HfO_2薄膜,利用分光光度计测量薄膜的透射率和反射率,并采用包络法和光度法分别计算得到230nm~800nm范围内折射率n和消光系数k的色散曲线。两种方法确定的HfO_2薄膜厚度分别为331.22nm和331.03nm,两者偏差为0.057%;在266nm处两种方法确定的折射率相差0.011,消光系数相差10-5量级。结果表明,运用包络法和光度法确定HfO_2薄膜光学常数的拟合结果吻合较好,能够相互验证且避免了单一方法求解过程中所产生的误差。     

半导体器件钝化层Si3N4薄膜的制备及特性研究

采用热分解法在硅衬底上制备了Si3N4薄膜，根据在制备过程中薄膜生长速度随颜色的变化，研究了衬底温度和薄膜沉积速率之间的关系，分别利用AFM对薄膜表面进行观测，C—V法对薄膜和硅片界面态进行了测试。结果表明：所制备的Si3N4薄膜在硅片上以无定形方式存在，在Si3N4薄膜和硅界面之间存在着大量的表面电荷，由于这种高密度表面电荷的存在，导致Si3N4薄膜不适于直接作为半导体器件的表面钝化层。     

溶胶-凝胶法制备掺镧钛酸钡薄膜及其光学性质研究

以硝酸镧、醋酸钡、钛酸四丁酯为原料,采用溶胶一凝胶旋涂法制备掺La的钛酸钡薄膜,研究薄膜的晶体结构、表面形貌、紫外-可见光吸收性能及光学带隙。研究结果表明,纯钛酸钡和掺La钛酸钡薄膜均为单一四方钙钛矿结构,La3＋的引入可以使钛酸钡薄膜在可见光区的透过率和光学带隙有一定程度下降,而退火温度对掺镧钛酸钡薄膜光学带隙基本无...     

溅射时间对CIGS薄膜的结构及性能影响

选择铜铟镓硒(CIGS)四元合金靶材,采用一步磁控溅射法在钠钙硅玻璃衬底上制备CIGS薄膜。重点研究了溅射时间对CIGS薄膜结构及性能的影响。采用XRD、SEM、UV-Vis及四探针测试仪对薄膜进行表征。结果表明,随着溅射时间的增加,薄膜增厚,薄膜的结晶度变好,颗粒增大尺寸约1mm,电阻率明显降低,可见光的吸收系数接近105 cm-1。CIGS吸收层的性能对改善CIGS薄膜光伏电池的光转换效率非常有利。     

磁控溅射法制备的不同衬底上的TiO_2薄膜

利用射频磁控溅射方法,分别在改变氧气含量和沉积时间的条件下在ITO玻璃、Si和Al/ITO玻璃衬底上沉积了TiO2薄膜,并利用拉曼光谱表征了2种条件下的TiO2薄膜的结构.研究表明：衬底材料、氧气含量以及沉积时间明显地影响了TiO2薄膜的结构.随着氧气含量的降低,沉积在ITO玻璃衬底上的TiO2薄膜由锐钛矿和金红石的混合结构转变为单一的金红石结构,而沉积在Si衬底上的TiO2薄膜的结构没有改变,并保持单一的金红石结构;随着沉积时间的增加,Al/ITO玻璃衬底上的TiO2薄膜由金红石结构转变为锐钛矿结构.     

纳米晶Ba（Zr0．2Ti0．8）O3薄膜的外延生长与介电特性

用脉冲激光沉积工艺在半导体（001）SrTiO3：ω（Nb）=1．0％单晶基片上,外延生长出Ba（Zr0.2Ti0.8）O3（简称BZT）介电薄膜．在650℃原位退火10min,薄膜为（001）外延生长的晶粒．薄膜的晶化特征与表面形貌用薄膜X-ray衍射仪和原子力显微镜测量完成．BZT薄膜（002）峰的半峰宽只有0．72°,说明薄膜晶化良好;薄膜的平均晶粒为90nm,表面均方根粗糙度为4．3nm,说明薄膜表面平整．在室温、100kHz和500kV／cm条件下,BZT的最大介电常数和调谐百分率分别达到317和65％．     

射频磁控溅射制备的CdSe薄膜的光电学性质

采用射频磁控溅射技术在不同溅射功率下制备了CdSe薄膜,并利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线光谱仪(EDAX)、紫外可见近红外(UV - VIS - NIR)分光光度计和霍尔效应测试仪研究了溅射功率对薄膜的结构和光电学性质的影响.研究表明:增加溅射功率有利于增强薄膜的结晶性能; 随着溅射功率的增加,薄膜的光学带隙和电阻率逐渐减小,载流子浓度逐渐增加,即薄膜的光电性能不断增强.该研究结果可为CdSe薄膜在光电器件方面的应用提供参考.     

磁控溅射法生长ZnO薄膜的结构和表面形貌特性

采用射频磁控溅射方法,在Si（111）和玻璃基片上制备ZnO薄膜。研究衬底温度和基片类型对薄膜结构、表面形貌的影响。结果显示,所有ZnO薄膜沿c轴择优生长,同种基片类型上生长的薄膜,随着衬底温度升高,（002）衍射峰强度和表面粗糙度增高;相同衬底温度下生长的ZnO薄膜,Si基片上制备的薄膜（002）衍射峰强度和表面粗糙度小于玻璃片上的。基片类型影响薄膜应力状态,玻璃片上制备的ZnO薄膜处于张应变状态,Si基片上的薄膜处于压应变状态;对于同种基片类型上生长的ZnO薄膜,衬底温度升高,应力减小。Si衬底上、300℃下沉积的薄膜颗粒尺寸分布呈正态。     

基于拉曼光谱的类金刚石薄膜的热稳定性研究

利用阴极真空弧放电设备制备了表面光滑的类金刚石薄膜材料,通过多波长激发的拉曼光谱研究了不同退火条件下所制薄膜的热稳定性.实验结果表明,在小于400℃的温度处理下,类金刚石薄膜微观结构几乎不发生变化,薄膜处于稳定区;当温度升高至600℃,微观结构开始发生微妙的变化,认为处于亚稳定区;当温度升至800℃甚至1 000℃时,类金刚石薄膜的微观结构发生显著变化,薄膜开始出现石墨化,物理性质不能保持稳定.