Pb（Zr0.52Ti0.48）O3铁电薄膜的脉冲准分子激光沉积和快速…

用ＡｒＦ脉冲准分子激光在ＳＯＩ和Ｐｔ／ＳＯＩ衬底上沉积了Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３铁电薄膜，并用快速退火进行热处理。Ｘ射线衍射，卢瑟辐背散射等分析表明：所结晶的薄膜是以（１００）和（１１０）为主要取向的多晶膜，且结晶情况与热处理温度和时间密切ＰＺＴ薄膜呈现铁电性，其剩余极化Ｐｒ＝１５μｃ／ｃｍ＾２，矫顽电场Ｅｃ＝５０ｋＶ／ｃｍ；并且具有较高的介电常数和较高的电阻率。     

SrBi2Ta2O9铁电薄膜的结构与性能研究进展

综述了SrBi2Ta2O9的结构和性能研究进展,着重阐明化学组成、结晶取向、热处理条件、使用温度对SrBi2Ta2O9铁电性能的影响。结果表明,以Bi4Ti3O12作为过渡层,采用快速热处理法,Sr:Bi:Ta=0.8:2.2:2时,有助于提高SBT薄膜的剩余极化值,降低矫顽场强和电流漏损。     

金属有机物分解法制备SrBi2Ta2O9铁电薄膜的开关特性

用金属有机物分解（MOD）以及sol-gel方法制备了SiBi2Ta2O9（STB）铁电薄膜。经测量在750℃晶化的SBT薄膜具有很好的铁电性能。通过对SBT样品极化反转过程进行测试,得出了外加电压（0．5－5V）与SBT薄膜的开关时间（100－600ms）及极化反转电荷的关系。并研究了不同气氛不退火对SBT铁电薄膜形状特性的影响。     

飞秒脉冲激光沉积 Si基α轴择优取向的钛酸铋铁电薄膜及I-V特性研究

采用飞秒脉冲激光沉积系统，在Si（111）衬底上制备了α轴和c轴择优取向的Bi4Ti3O12薄膜．X射线衍射（XRD）表明；室温（20℃）下沉积的Bi4Ti3O12／Si（111）薄膜呈C轴择优取向，晶粒的平均直径为20nm．在500℃沉积的Bi4Ti3O12／Si（111）薄膜呈α轴择优取向．测量了薄膜的电滞回线和，I-V特性曲线，并用分布参数电路研究了Bi4Ti3O12薄膜的，I-V特性曲线和铁电性的关联性．α轴择优取向Bi4Ti3O12薄膜的剩余极化强度Pr=15μC／cm^2，矫顽力Ec=48kV／cm．     

激光脉冲沉积制备钛酸锶钡薄膜及其介电调协特性

在Pt（111）／Ti／SiO2／Si（100）衬底上,用脉冲激光沉积工艺制备出了高度a轴取向生长的（Ba0.65Sr0．35）TiO3（BsT）薄膜。薄膜为柱状生长的纳米晶粒,平均晶粒尺寸为50nm。在外加电场254kV／cm时,BST薄膜的相对介电常数与介电调谐率为810和76．3％。高的介电调谐率主要是BST薄膜具有高度a轴取向的柱状生长晶粒,因为来自沿平面c轴极化而产生的内部应力,在电场作用下,获得了高介电调谐率。     

以Al2O3为过渡层脉冲激光法制备PZT铁电薄膜

为实现PZT铁电薄膜与半导体衬底的直接集成引入Al2O3为过渡层，首先用真空电子束蒸发法在Si(100)，多昌金刚石（111）衬底上生长约20nm厚的Al2O3过渡层，接着在上述衬底上采用脉冲激光淀积（PLD）法淀积PZT薄膜，衬底温度为350-550℃。X光电子能谱（XPS）测试表明，在高真空下，电子束蒸发Al2O3固态源能获得化学配比接近蒸发源的Al2O3薄膜。X射线衍射（XRD）测试说明，不论衬底是硅还是多晶金刚石，当衬底温度为550℃时，PZT在Al2O3过渡层上呈现（222）取向的焦绿石相结构，当衬底是金刚石时，通过如下工艺：（1）较低温度（350℃）淀积；（2）空气氛围650℃快速退火5min，可以在Al2O3过渡层上获得高度（101）取向的钙钛矿结构的铁电相PZT薄膜，最后AFM测试显示，在硅衬底上，PZT薄膜的表面均方根粗糙度为9.78nm；而在多晶金刚石衬底上，PZT薄膜的表面均方根粗糙度为17.2nm。     

Pb（Zr_（0．52）Ti_（0．48））O_3铁电薄膜的脉冲准分子激光沉积

用ＡｒＦ脉冲准分子激光在ＳＯＩ和Ｐｔ／ＳＯＩ衬底上沉积了Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ＿３铁电薄膜，并用快速退火进行热处理。ｘ射线衍射、卢瑟辐背散射等分析表明：所结晶的薄膜是以（１００）和（１１０）为主要取向的多晶膜，且结晶情况与热处理温度和时间密切相关；ＰＺＴ薄膜呈现铁电性，其剩余极化Ｐｒ＝１５μｃ／ｃｍ￣２，矫顽电场Ｅｃ＝５０ｋＶ／ｃｍ；并且具有较高的介电常数和较高的电阻率。     

脉冲激光沉积ZnO薄膜的结构和光学特性研究

采用脉冲激光，在Si（001）衬底上生长ZnO薄膜，利用X射线衍射（XRD），原子力显微镜（AFM）和光致发光光谱（PL）等测试手段研究了不同衬底温度所生长的ZnO薄膜结构特征和光学性能。研究表明：衬底温度影响ZnO薄膜结构和光学性能。在500℃～600℃沉积范围内随着温度升高，ZnO薄膜结构和光学性能提高。     

脉冲激光沉积制备的HfO2薄膜的结构与电学性能

采用脉冲激光沉积（PLD）方法在Si（100）基底上制备了有效氧化层厚度为8．6nm，介电常数为29．3的HfO2薄膜．借助C射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、高分辨透射电镜（HRTEM）分析了样品的微观结构，对电容的C-V与I-V电学特性进行了测试。实验结果表明，该方法制得的HfO2薄膜表面光滑，N2500℃下退火30mm后样品表面粗糙度由0．203nm变为0．498nm，薄膜由非晶转变为简单正交结构，界面层得到有效控制，该栅介质电容具有良好的C-V特性，较低的漏电流密度（4．3×10^-7A/cm^2，@-1V），是SiO2栅介质的理想替代物．     

熔盐法合成SrBi2Ta2O9粉体

采用熔盐法合成了纯的 系层状结构的ＳｒＢｉ_２Ｔａ_２Ｏ_９粉体．采用ＸＲＤ和ＳＥＭ等手段对粉体的结构和形态进行了分析,并与固相法进行了比较,结果表明熔盐法所得粉体形状呈片状,无团聚现象．对影响粉体颗粒尺寸和形状的因素进行了考查,并对熔盐法合成ＳｒＢｉ_２Ｔａ_２Ｏ_９粉体的机理进行了讨论．     

溶胶-凝胶法制备SrBi2Ta2O9(SBT)的研究

通过几种材料体系的选择，采用溶胶－凝胶法制备出钙钛矿相钽酸锶铋（SBT）铁电粉体。以乙醇钽、醋酸锶、硝酸氧铋作为原材料，乙二醇作为溶剂，用醋酸调节溶液pH值到3．5，溶胶水解可获得凝胶，干凝胶在350℃处理30min后，在800℃烧结1h可得到SBT粉体。分析150℃下获得的干凝胶表明，硝酸酯的产生促进了硝酸氧铋在乙二醇中的溶解性。对凝胶进行差热－热重（TG－DSC）和红外光谱（IR）表征，结晶粉体用X射线（XRD）进行表征。     

SrBi2Ta2O9铁电薄膜的三阶非线性光学性能的研究

采用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底上制备出均匀透明的SrBi2Ta2O9(SBT)薄膜,根据透射谱计算表明薄膜样品厚度为349nm,线性折射率为3.05.以锁模Nd:YAG激光器作为光源,利用Z-scan技术测定了薄膜的非线性光学性能.结果表明薄膜的非线性折射率n2＝2.56×10-8esu,非线性光吸收系数β＝3.93×10-4 esu,其三阶非线性极化率的实部和虚部分别为:Reχ(3)＝8.29×10-9 esu和Imχ(3)＝1.08×10-9 esu.     

熔盐法合成SrBi2Ta2O9粉体

采用熔盐法合成了纯的铋系层状结构的SrBi2Ta2O9粉体，采用XRD和SEM等手段对粉体的结构和形态进行了分析，并与固相法进行了比较，结果表明熔盐法所得粉体形状呈片状，无团聚现象，对影响粉体颗粒尺寸和形状的因素进行了考查，并对熔盐法合成SrBi2Ta2O9粉体的机理进行了讨论。     

氧离子束流密度对Ta2O5薄膜的影响

利用氧离子辅助电子束蒸发沉积Ta2O5薄膜,在dd定氧离子能量的条件下研究了氧离子束流密度对Ta2O5薄膜的微观结构、化学计量比和漏电流密度的影响.利用原子力显微镜和X射线衍射仪对Ta2O5薄膜微观结构进行表征研究,发现随着离子束流密度增大,沉积的Ta2O5薄膜致密性提高,粗糙度下降,但薄膜一直保持非晶态;同时能谱仪测试的结果表明,薄膜中O/Ta比例逐渐提高,直至呈现富氧状态.测量了不同薄膜样品的漏电流密度和击穿场强,发现随着离子束流密度增大,薄膜漏电流密度显著降低,击穿场强提高.总之,提高氧离子束流密度能够明显改善Ta2O5薄膜的微观结构和电学性能.     

还原氧化钽制备钽粉工艺研究进展

评述了几种由氧化钽还原制取钽粉的新工艺。并阐述了不同方法的工艺原理、特点和产品特性。钠还原法反应时间短,还原温度范围广,能过得到高纯度高比表面的钽粉。FFC法具有工艺简单,污染小,成本低的特点,可以用来制备电容器级粉末。SOM法电解速度快,具有很好的发展前景。采用镁蒸汽还原能够得到性能好的钽粉,但是还原时间长,还原装置复杂。     

Ti基IrO2+Ta2O5阳极的电化学特性

测量了Ti基IrO2 Ta2O5混合氧化物涂层的电化学阻抗谱（EIS），研究了Ti基IrO2 Ta2O5混合氧化物涂层阳极在H2SO4溶液中的电化学表面结构以及电化学行为，这种涂层阳极具有多层电化学结构，低频段的阻抗行为对应电极外表面/溶液界面的阻抗特性，高频段对应内表面/溶液界面的电化学特性和电极的物理阻抗。在析氧电位下，由于析出氧气的冲击，电极表面的总反应面积增大，而且析出的氧气对电极表面的改性受表面涂层的组织形态影响很大，由于晶粒的最细化，这种改性作用在IrO2含量为70%时最为明显，制备温度的升高使氧化物电极的多孔结构变得不明显，致密度上升以及活性表面积下降。     

表面活性剂对Ti/IrO2+Ta2O5阳极性能的影响

采用热分解法和Pechini法制备了Ti/IrO2+Ta2O5阳极,通过SEM、极化曲线、循环伏安、电化学阻抗谱及强化电解寿命试验等测试手段,研究表面活性剂对Ti/IrO2+Ta2O5阳极微观结构和电催化性能的影响。结果表明,加入适量的表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)可以明显改善涂液的涂刷性能;与热分解法相比,阳极表面呈现较多的龟裂纹,而且裂纹变宽加深,其电化学活性表面积增大,析氧电催化活性提高,但稳定性降低。     

氮氢混合气氛对SrBi2Ta2O9铁电薄膜和粉末性能的影响

用金属有机物分解法分别制备了SrBi₂Ta₂O₉（SBT）薄膜和粉末样品. XRD和SEM结果显示SBT粉末经历氮氢混合气氛400℃退火处理后发生了还原反应,金属Bi和δ-Bi₂O₃析出,成针状结构聚集在表面,晶体结构没有被破坏. SBT薄膜在500℃退火处理时,表面出现Bi的球形及针状结构聚集体,相对于薄膜结构,SBT粉末中的Bi元素在较低温度时更容易被还原. Bi的大量缺失严重影响薄膜的铁电性能,当退火时间为5.5min时,SBT薄膜剩余极化强度Pr下降了约43%,但是在109极化反转后仍然保持了良好的抗疲劳特性;退火时间超过8.5min时,薄膜被击穿,铁电性能消失.