sol-gel法制备BST薄膜及介电调谐性能

采用sol-gel法制备了Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜。探讨了溶胶中醋酸和乙二醇用量对BST晶化温度和物相的影响,配制出了晶化温度低且无杂相的BST溶胶,对比了退火升温速率对BST薄膜形貌的影响。发现在低速率升温条件下生长的薄膜致密、均匀一致,无气孔、裂纹。测试了薄膜的介电调谐性能,在室温1 MHz下,BST薄膜的εr、tanδ和T分别为592,0.025和42%。     

无机sol-gel法制备二氧化钒薄膜的研究

采用无机sol-gel法,以分析纯V2O5为原料,在Si衬底、玻璃衬底上空气中加热制备了V2O5薄膜,在不同温度下真空退火,得到了具有择优取向的VO2薄膜。研究了其制备工艺和显微结构。结果表明:在玻璃衬底和硅衬底上薄膜的最佳真空退火工艺均为480℃/2h。所制备的VO2薄膜具有沿<110>晶向生长的择优取向。薄膜表面形貌良好,颗粒尺寸分布均匀。     

VOx薄膜的sol-gel法制备

通过对工艺条件的研究,解决了钒有机溶胶与基片的亲水性问题,提出了成膜牢固的亲水处理方法,制备出了无裂纹、致密性好的VOx薄膜。测量结果表明,520℃热处理条件下的VOx薄膜样品的平均电阻温度系数达到了3.95%K–1。而470℃热处理下的VOx薄膜样品,其升降温阻温特性一致性很好,可用作高灵敏度红外探测器敏感元材料。     

sol-gel法制备WO3电致变色薄膜的研究

采用正交实验设计方法,优化了钨粉过氧化聚钨酸sol-gel法制备WO3薄膜的配方,并且通过测定薄膜的物相结构、光透过率和循环伏安特性等研究了薄膜的电致变色性能。结果表明,制备WO3薄膜的最优配方为:钨粉(纯度为99.5%)6g、浓双氧水20mL、无水乙醇22mL、冰醋酸6mL。该配方所制备的薄膜具有非晶态结构,且薄膜在着色态、褪色态下的透过率之差达到50%以上。     

sol-gel法制备ZnO薄膜压敏电阻

利用sol-gel法在镀有Au底电极的单晶硅片上,制备掺有Bi2O3、Co2O3、Cr2O3和MnO2的ZnO薄膜压敏电阻。薄膜由旋涂法制备,并在300℃下预处理、600℃退火。制得的ZnO薄膜结晶良好。膜厚约为1μm,ZnO薄膜压敏电阻的非线性系数为15.1,压敏电压为3.037 V,漏电流为43.25μA。     

sol-gel法制备(002)高度定向的Li:ZnO薄膜

用sol-gel法在玻璃载玻片上旋涂3~9层制备氧化锌薄膜。用X射线衍射、扫描电镜等研究了掺Li、旋涂层数、溶胶的浓度以及热处理温度对氧化锌薄膜(002)定向性的影响。结果表明,溶胶中掺入一定量的Li可显著地促进ZnO沿(002)生长;浓度为0.45mol/L旋涂3层或浓度为0.25mol/L旋涂7层的样品,即使有Li的掺入也不能呈现较好的(002)定向性,这是由于薄膜太薄所致;提高热处理温度至610℃,有利于薄膜(002)高度定向。     

sol-gel法工艺条件对ZAO薄膜晶面取向性的影响

分析了溶剂、溶胶稳定剂、溶胶浓度和热处理等工艺因素对sol-gel法制备ZAO薄膜结晶及择优取向生长行为的影响.结果发现上述各因素均需优选.采用乙二醇甲醚做溶剂,乙醇胺为稳定剂,溶胶浓度为0.75 mol/L,干燥温度为80 ℃,预热温度为250 ℃,退火温度为600 ℃,可获得(002)高度取向的高质量ZAO薄膜,最低电阻率为1.93×10-2 Ω·cm,可见光范围内平均透射率超过90%.     

新型sol-gel技术制备BST 0-3型厚膜

采用传统高温固相烧结法合成了Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)陶瓷粉,并用高能球磨法将其细化为纳米粉,均匀分散于组分相同的BST溶胶中,形成稳定的厚膜先体溶液,而后用匀胶法制备出厚度约为6.5μm的BST厚膜。XRD测试结果表明,650℃热处理后的厚膜为单一钙钛矿相。SEM观测显示厚膜表面均匀一致,无裂纹出现。800℃热处理后的厚膜在室温、频率1kHz下相对介电常数εr和介质损耗tgδ分别为455、0.036。     

不同PT厚度的PZT/PT复合薄膜的性能研究

采用改进的sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备PZT/PT复合薄膜(共10层),PT的层数分别为2,4,6和8层。结果表明,600℃热处理的PZT/PT复合薄膜为钙钛矿结构,无第二相。随着PT厚度的增加,εr变小,100kHz时为313～228。tgδ在频率低于100kHz时,不随PT厚度变化,为0.015左右;频率为100kHz～1MHz时,PZT6/PT4tgδ最大,1MHz时仍小于0.06。     

Zn掺杂对BST薄膜介电调谐性能的影响

用sol-gel法在Pt/SiO2/Si基片上制备了未掺杂和掺杂Zn的钛酸锶钡(BST)薄膜。用XRD对BST薄膜进行了物相分析,研究了Zn掺杂对薄膜的表面形貌和介电调谐性能的影响。结果表明:室温下,随着Zn加入量的增加,BST薄膜的介电常数减小,介质损耗降低,介电调谐量增加。x(Zn)为0.025的BST薄膜具有最大的优越因子(FOM),其值为29.28。     

sol-gel法制备ATO透明导电薄膜

以无水SnCl4为原料,通过sol-gel法制备出稳定性很好的SnO2溶胶并由此得到掺杂的SnO2薄膜。利用差热–热重分析、XRD、IR等手段分析了制备薄膜的sol-gel过程,同时运用Hall法测量了薄膜电性能随固化温度的变化。结果表明:Cl–的存在抑制了溶胶的聚合反应,故溶胶的稳定性得以保证,而溶胶的聚合是在薄膜的固化过程中完成的。薄膜中晶粒随固化温度升高呈现指数趋势增大,电阻率随固化温度的升高逐渐减小,在固化温度700℃时达到最低值3.7?·cm。     

溶胶–凝胶法制备BaTiO3薄膜的研究

以醋酸钡和钛酸丁酯为原料,应用溶胶–凝胶法在 Al2O3基片上制备了 BaTiO3薄膜。具体分析了原料、溶剂、催化剂、溶液的 pH 值、螯合剂和表面活性剂对溶胶–凝胶体系的影响,以及加水量、乙二醇加入量和醋酸对溶胶–凝胶黏度的影响。并且可以把掺杂离子加入到溶胶–凝胶中,为调节 BaTiO3薄膜的性能打下了良好的基础。     

水基前驱体法制备BST铁电薄膜的研究

Ba1-SrxTiO3(BST)薄膜具有非线性强、漏电流小、不易疲劳等特点,在高密度动态随机存储器的应用,受到x了极大关注。以水基溶液为前驱体,调整Ti(OC4H9)4与H2O的配比以改变溶胶的黏度,并采用旋涂法制备了BST铁电薄膜。对水基BST前驱体溶液进行了DSC/TG和XRD分析。实验表明,采用较高浓度的水基前驱体,有利于薄膜的形成和均匀性。薄膜的相结构研究表明,随着退火温度的上升,BST薄膜的结晶度上升,而晶粒尺寸随之略有下降。     

溶胶–凝胶法制备BST薄膜的结晶特性研究

采用改进的溶胶–凝胶(sol-gel)工艺配制了(Ba0.65,Sr0.35)TiO3(BST)溶胶。利用旋转涂覆工艺将BST溶胶涂覆在SiO2/Si衬底上,在不同的热处理条件下制备出BST薄膜。XRD分析结果表明:制得的BST薄膜形成了单一钙钛矿结构;AFM测试结果表明,BST薄膜表面平整致密,无裂纹。表面均方根粗糙度为3~6nm,晶粒大小分布均匀,直径约为40~100nm。随着热处理温度的提高,BST薄膜的晶粒变大,表面粗糙度变大。     

二氧化铈掺杂锆钛酸钡陶瓷性能和结构的研究

采用传统电容器陶瓷制备工艺,研究了CeO2加入量对Ba(Zr,Ti)O3(BTZ)基电容器陶瓷性能的影响,得到了CeO2影响其性能的规律 ,当w(CeO2)为1.0%时相对介电常数最大(7193),当w(CeO2)为0.5%时介质损耗最小(0.0351)。CeO2有降低居里温度及展宽介电常数-温度峰和减小介电常数温度变化率的作用。利用SEM研究了CeO2对BTZ基陶瓷微观结构的影响,探讨了影响性能的机制,结果表明:CeO2是通过与BTZ形成缺陷固溶体、移峰、偏析晶界及抑制晶粒生长等来影响瓷料性能和结构的。     

Co掺杂对BST薄膜介电性能的影响

用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备了掺Co的钛酸锶钡(BST)薄膜,研究了Co的掺杂量x(Co)对BST薄膜的晶相结构和电学性能的影响。结果表明:随着x(Co)的增加,BST薄膜的介电常数εr,介质损耗tgδ和漏电流密度JL均降低;当x(Co)为5%时,BST薄膜的εr、tgδ、JL、可调性和品质因子分别为:228.3、0.013、3.69×10–7 A/cm2、15.4%、12.03。     

PLD法制备高介电调谐率的纳米晶BZT薄膜

用脉冲激光沉积工艺制备了Ba(ZrxTi1-x)O3(x=0.25,0.30简称BZT25和BZT30)介电薄膜。在650℃原位退火10 min,薄膜为(111)取向柱状生长的晶粒,取向度分别为0.45和0.75。BZT25和BZT30薄膜的平均晶粒尺寸分别为50 nm和60 nm。在室温、1 MHz和3×105 V/cm条件下,BZT25的最大εr和调谐率分别达到563和65%,BZT30的最大εr和调谐率分别达到441和57%。薄膜为(111)取向生长,主要是基于薄膜与底电极Pt界面层立方相结构Pt3Ti的诱导,即(111)Pt3Ti和(111)BZT的晶格匹配。     

钛酸锶钡薄膜的制备及其光学特性研究

用溶胶–凝胶法在石英和Al2O3单晶衬底上沉积Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜,应用XRD与SEM表征了BST薄膜的晶化行为和表面形貌。在700℃退火1 h的薄膜,其表面光滑、晶粒大小分布均匀、无裂缝、无针孔。应用双光束光度计,在200~1000 nm的波长范围测量了薄膜的透射光谱,并根据“包络法”理论计算薄膜的折射指数。结果表明,当波长从近红外范围(1 000 nm)降低到可见光范围(430 nm)时,薄膜的折射率从2.16增加至2.35,当波长降低到紫外范围时,薄膜的折射率迅速增加,在365 nm处n =2.67。实验还发现沉积在Al2O3衬底上的BST的能隙约为3.48 eV。     

ITO薄膜的溶胶-凝胶法制备

介绍了几种用溶胶 凝胶法制备ITO薄膜的工艺方法 ,用其中一种无机的方法成功制备了ITO透明导电膜。当薄膜厚度为 30 0nm左右时 ,所得ITO薄膜在可见光区域内的平均透过率在 85 %以上 ,电阻率最低可达 0 .1 5Ω·cm。     

射频磁控溅射法制备(Ba_(0.7)Sr_(0.3))TiO_3铁电薄膜

采用射频磁控溅射法制备了用于非致冷红外焦平面阵列的 ( Ba0 .7Sr0 .3) Ti O3( BST)铁电薄膜。研究了BST铁电薄膜的制备工艺 ,分析了 BST铁电薄膜的晶体结构和微观形貌。测试了其介电特性 ,测得的相对介电常数 -温度曲线表明制备的 ( Ba0 .7Sr0 .3) Ti O3铁电薄膜的居里温度在室温附近 ,约 3 0°C处。