以溶胶-凝胶法PZT薄膜为驱动的微泵研制

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备技术制作了Pb(Zr,Ti)O3(PZT)压电薄膜,并以PZT薄膜为驱动制作了微泵.采用了V型微阀的微泵主要利用PZT的压电效应.针对微泵的关键结构--复合驱动膜,探索了一种Si/SiO2/Ti/Au/PZT/Cr/Au多层驱动膜结构制备方法,解决了在硅基底上制备PZT薄膜的问题,同时探讨并解决了硅各向异性刻蚀微泵的微驱动腔、单向阀的工艺问题,并通过SEM照片对V型阀和多层驱动膜进行了表征.研究结果表明,采用MEMS技术成功地完成了微驱动器的研制,得到的驱动腔硅杯平坦均匀.在V型阀微泵整体设计中需要的硅片数目少,降低了器件的复杂性,可以满足功耗低、小型化和批量生产的要求.     

改进的溶胶-凝胶法制备不同厚度的PZT薄膜

采用改进的溶胶-凝胶技术,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基底上制备了不同厚度的Pb(Zr0.50Ti0.50)O3薄膜,在600℃的退火条件下获得了晶格完善的钙钛矿结构.通过前驱体溶液的差热(DTA)、热重(TGA)实验以及PZT膜加热到不同温度的物相转化分析了PZT薄膜的相结构演化过程.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征了PZT薄膜的物相和微观形貌,用HP4194A阻抗分析仪测量了薄膜的介电性能.实验结果表明,随着退火循环次数的增多,PZT(111)相含量增加;薄膜的晶粒大小不随薄膜厚度改变;薄膜晶粒呈柱状生长;薄膜的介电常数随测量频率的增加而降低,随薄膜厚度增加而增加.     

改进溶胶-凝胶法制备PZT50/50铁电薄膜

采用改进的溶胶凝胶法在Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ衬底上制备了ＰＺＴ５０／５０铁电薄膜，用Ｘ射线衍射表征了薄膜的物相，用原子力显微镜（ＡＦＭ）表征薄膜的微观形貌，用ＲＴ６６Ａ测量了薄膜的铁电特性，获得了具有优良的铁电性能的晶粒尺寸为１００ｎｍ的ＰＺＴ５０／５０铁电薄膜，在２０Ｖ电压下，Ｐｒ＝３１．８３μＣ／ｃｍ２。     

溶胶-凝胶法制备二氧化钛薄膜的亲水性研究

对采用溶胶 凝胶法制备的TiO2 薄膜的亲水性进行了研究 ,讨论了退火时间和薄膜厚度对亲水性的影响 ,对亲水的机理进行了初步讨论 ,并讨论了通过测量薄膜表面水滴的直径来计算接触角的方法 ,与照相方法测得的接触角进行了比较 ,两者完全符合。     

溶胶-凝胶法制备MgO薄膜的研究

本文采用非金属醇盐以醋酸镁为起始原料,胶棉液为添加剂,在Ｓｉ（１００） 衬底上成功地制备了ＭｇＯ 薄膜。结果表明,薄膜的晶体结构与胶棉液的含量及退火温度有关。同时,用Ｘ射线衍射（ ＸＲＤ） 、原子力显微电镜（ＡＦＭ） 和透射电镜（ ＴＥＭ） 对薄膜的微观结构进行了分析。这种制备ＭｇＯ 薄膜的新方法还未见有报道。     

改进溶胶-凝胶法制备PZT5O/5O铁电薄膜

采用改进的溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了PZT50/50铁电薄膜，用X射线衍射表征了薄膜的物相，用原子力显微镜（AFM）表征薄膜的微观形貌，用RT-66A测量了薄膜的铁电特性，获得了具有优良的铁电性能的晶粒尺寸为100nm的PZT50/50铁电薄膜，在20V电压下，Pr=31.83uC/cm^2。     

溶胶-凝胶法制备PZT(95/5)反铁电纳米粉

采用溶胶-凝胶法制备Pb(Zr0.95Ti0.05)O3(简称PZT(95/5))反铁电纳米粉,差热分析确定干燥后粉体的煅烧温度范围为550~750℃。将干燥后粉体分别在550,600,650,750℃下煅烧,保温2 h,经XRD分析发现,随着煅烧温度的升高,主晶相的强度逐渐升高,杂质相的峰高逐渐减弱。当煅烧温度为750℃时,形成了完全的钙钛矿相。所制PZT95/5粉体的平均粒径约100 nm。     

基于溶胶-凝胶的两种旋涂方法制备PZT厚膜

采用溶胶-凝胶法,研究了两种在Au/Cr/SiO2/Si基底上沉积PZT(Pb(Zr0.52Ti0.48)O3)厚膜的方法.把与PZT澄清溶胶成分相同的PZT纳米粉混入澄清PZT溶胶,然后超声混合形成PZT浆料,PZT纳米粉的粒径为50～100nm.XRD分析表明两种方法得到的PZT厚膜都获得了单相钙钛矿结构.SEM结果显示两种厚膜厚度大约4μm,第一种旋涂方法制得的PZT厚膜表面粗糙,第二种旋涂方法制得的厚膜表面致密,无裂纹.在1 kHz的测试频率下,第一种和第二种厚膜的矫顽场分别为30 kV/cm和50 kV/cm,饱和极化分别为45 μC/cm2和54 μC/cm2,剩余极化分别为25μC/cm2 and 30μC/cm2.第二种厚膜有较高的直流耐压性能,在300 kV/cm的电场下,仍然保持较好的铁电性能.因而,第二种旋涂方法能够改善PZT厚膜的表面形貌和铁电性能.     

溶胶-凝胶法制备太阳能薄膜的研究及展望

介绍了溶胶-凝胶法的反应机理、工艺过程,着重介绍了太阳能光电/光热转换的原理、薄膜的分类以及最新研究现状,指出采用溶胶-凝胶法可获得高效率太阳能薄膜,并展望了溶胶-凝胶法在太阳能薄膜制备方面的发展趋势及应用前景.     

锆钛酸铅(PZT)薄膜的自发极化与压电响应

用溶胶－凝胶法在Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）基片上制备了近等原子比的压电ＰＺＴ薄膜,在准同型相界附近的ＰＺＴ薄膜的应变机制是受极化控制的压电效应,内电场导致薄膜的自发极化定向,使薄膜未经极化就具有明显的压电响应。     

PZT薄膜在MEMS器件中的研究进展

主要介绍在MEMS器件中PZT薄膜制备的方法、制备过程中需要解决的问题、PZT薄膜与MEMS的集成以及PZT在MEMS中的应用的研究进展,并展望了PZT薄膜的应用前景.     

溶胶-凝胶法制备纳米PZT粉体及结构表征

采用改进的溶胶-凝胶法,以乙二醇为溶剂,硝酸锆为锆源,制备了纳米Pb(Zr0.52Ti0.48)O3粉体.通过溶胶的红外光谱分析给出了溶胶、凝胶形成的机理.通过IR,TG-DTA,XRD,SEM,TEM分析对PZT纳米晶的生长过程及性能进行了表征.实验证明:在650℃热处理2h,获得较完整钙钛矿型PZT,粒径约为50～100nm.     

应用于MEMS的PZT铁电薄膜

薄膜制备工艺的发展使铁电薄膜很好的应用于MEMS, 使两者集成成为可能. 本文将详细论述铁电薄膜的优良性能, 及其与MEMS集成的关键工艺--图形化. 最后, 举例论述了PZT铁电薄膜在MEMS中的应用.     

用溶胶凝胶法制备PZT铁电体薄膜

本文选择非极性溶剂ＡｃＡｃ在大气中保护金属醇盐制备钛锆酸铅（ＰＺＴ）铁电体薄膜，当ＰＺＴ〈０．５ｍｏｌ／Ｌ时可生成稳定溶胶，ＰＺＴ能均匀分散在溶剂中，在４００℃除去残余有机物，然后在４００￣７００℃使薄膜晶化生成钙钛矿结构为主的多晶薄膜。本文利用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＩＲ及热分析技术对ＰＺＴ薄膜的形成及晶化等变化进行了分析和探讨。     

Fabrication of single crystal PZT thin films on glass substrates

 We have successfully transferred heteroepitaxial Pb(Zr,Ti)O₃ (PZT) thin films from MgO substrates on to glass substrates. The transferred PZT thin films exhibit single crystal structure with ferroelectric properties similar to the as-grown epitaxial films. The transferring process comprises coating of Cr-metallized surface of epitaxial PZT thin films, pressing and cementing the Cr-metallized surface on to the glass substrates by silicone rubber, and removing the MgO substrates by chemical etching. This process realizes a fabrication of high-temperature processed PZT thin films onto the glass at room temperature. The process is also available for the transformation of PZT thin films on organic film sheet. The present transfer process reduces the effects of the inevitable strain and/or constraint to rigid substrates for heteroepitaxial growth and has a potential for integration of single crystal piezoelectric PZT devices onto a wide variety of MEMS.     

SO1-Gel法硅基PZT铁电薄膜研究

介绍了以硝酸锆、醋本以铅和钛酸四丁酯为原料用溶胶－凝胶（sol-gel）方法在硅衬底上制备Pb（Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)铁电膜的工艺流程。对铁电薄膜的表面形貌、晶化程度、界面状态等性质进行了分析,结果表明硅基PZT薄膜形成了良好的钙伏矿结构,并在此基础上实现了制备PZT铁电薄膜的低温改进工艺。     

PZT薄膜厚度对BMT/PZT复合薄膜结构及介电性能的影响

采用液相旋涂法制备了Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(BMT)/Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)复合薄膜,研究了PZT薄膜厚度对BMT/PZT复合薄膜结构及介电性能的影响。随着PZT薄膜厚度的增加,BMT/PZT复合薄膜的介电常数呈线性增加。当PZT薄膜的厚度较小时,会明显地增加BMT/PZT复合薄膜的介电损耗;当继续增加PZT薄膜的厚度,介电损耗反而下降直到与BMT薄膜的介电损耗值接近。这是由于PZT的介电常数与介电损耗均明显高于BMT薄膜所致,而异质界面的存在抑制了PZT薄膜中畴壁的运动,使其对复合薄膜介电损耗的影响减弱。研究结果表明,PZT薄膜的引入可以提升BMT薄膜的介电常数而对介电损耗的影响不大。