组分非梯度KTN热释电薄膜的制备及其性能研究

为使KTN热释电薄膜能够在较宽的温度范围内有较高的热释电系数,本文在Pt/Ti/SiO2/Si基片上采用Sol-Gel法制备了两种多组分成分非梯度分布的KTN热释电薄膜.用XRD分析了薄膜的晶相结构,并研究了其铁电、介电和热释电性能.结果表明,两种薄膜均具有钙钛矿型结构,且均可观察到典型的电滞回线.在100kHz频率下,Ⅰ型薄膜在16～43℃,εr=332,tg δ=0.21,14～46℃平均热释电系数为3.246×10-4C/(cm2·K),计算所得Fv=3.58×10-7C·cm/J,Fd=1.42×10-5C·cm/J,Ⅱ型薄膜在17～46℃,εr=987,tgδ=0.18,14～44℃平均热释电系数为2.797×10-4C/(cm2·K),电压响应优值为1.04×10-7C·cm/J,探测度优值为7.69×10-6C·cm/J.     

Bi0.5 Na0.5 TiO3-BaTiO3系无铅陶瓷的压电、铁电及热释电性能

使用传统的固相烧结法制备了(1-x)Bi0.5Na0.5TiO3-xBaTiO3无铅压电陶瓷,研究了BaTiO3对陶瓷介电﹑压电﹑铁电及热释电性能的影响.X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析表明,适量的BaTiO3能完全固溶到Bi0.5 Na0.5 TiO3陶瓷中,当BaTiO3含量为0.05相似文献   

LiTa308薄膜制备与电性能研究

以乙醇锂和乙醇钽为起始反应物,用溶胶一凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了新型钽酸锂LiTa3O8铁电薄膜.经XRD图谱对比,该薄膜结构不同于LiTaO3晶体结构,与正交相结构类似. SEM分析显示经过750℃结晶退火的LiTa3O8薄膜表面均匀平整无裂纹,膜厚约为1μm.实验结果表明,在450kV/cm时,LiTa3O8薄膜剩余极化强度Pr为9.3μC/cm2,矫顽场强Ec为126.8kV/cm;在9.5kV/cm时,LiTa3O8薄膜漏电电流为8.85x10-9A/cm2,比LiTaO3薄膜漏电小;在1kHz时,LiTa3O8薄膜介电常数为58.4,介电损耗为0.26.溶胶-凝胶法制备的LiTa3O8薄膜结晶温度比LiTaO3薄膜高50℃以上.     

采用Sol-gel法制备梯度复合热释电薄膜

以TaCl5和NbCl5为原料制备了乙醇钽和乙醇铌,对溶胶-凝胶法制备KTa1-xNbxO3薄膜的工艺过程、影响因素进行了研究,提出了优化的制备工艺,采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了组分梯度复合KTa1-xNbxO3热释电薄膜.     

铁电薄膜的微波介电性能测量方法综述

铁电薄膜在微波器件领域具有广阔的应用前景,微波介电性能的优劣是其能否投入应用的重要判据之一.主要介绍了铁电薄膜微波介电性能的几种简单的、易于操作和实现的测量方法及其原理,重点综述了铁电薄膜微波频段下相关测量方法的适用范围、可靠性及对样品的要求,并对其发展趋势进行了展望.     

组分梯度铁电薄膜的研究进展

与均匀组分铁电薄膜相比,组分梯度铁电薄膜有很多优异的性能,其介电性能显著提高,从而有效改善了微波调谐器件的性能。上、下梯度铁电薄膜的性能也不相同,但目前尚无研究者从实验上证明其产生差异的原因。另外,组分梯度铁电薄膜的电滞回线的极化偏移仍然是一个比较有争议的问题。因此,研究组分梯度铁电薄膜在实际应用和完善理论研究方面均具有重要意义。综述了近年来对组分梯度铁电薄膜的研究进展并提出了研究中需要解决的问题。     

氮化铁梯度薄膜的制备和磁性研究

用对向靶溅射方法制行出氮化铁梯度薄膜。利用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）对样品进行了深度剖面分析，铁原子和氮原子的百分含量沿膜厚方向呈梯度变化。Ｘ射线衍射表明膜中含有α＝Ｆｅ，－Ｆｅ１６Ｎ２，ε－ＦｅｘＮ（２〈ｘ≤３）和δ－Ｆｅ２Ｎ各相。随着氮分压增加，膜中含氮量高的相比例亦增加，饱和磁通密度逐渐降低。     

铅基钙钛矿型结构铁电薄膜的介电及热释电性能研究

用改进的溶胶－凝胶旋转涂履技术,在Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ基片上研制出了１－２μｍ厚,具有钙钛矿型结构的ＰｂＴｉＯ３、ＰＬＴ和ＰＺＴ铅基铁电薄膜。该类铁电薄膜具有良好的结晶特性、优异的介电和热释电性能。     

氮化铁梯度薄膜的制备和磁性研究

用对向靶溅射方法制备出氮化铁梯度薄膜。利用X射线光电子能谱（XPS）对样品进行了深度剖面分析：铁原子和氮原子的百分含量沿膜厚方向呈梯度变化。X射线衍射表明膜中含有α－Fe，α”－Fe16N2，ε－FexN（2＜x≤3）和ξ-FeN各相。随着氮分压增加，膜中含氮量高的相比例亦增加，饱和磁通密度逐渐降低。     

Cu—TiN复合薄膜的微结构与电性能

本文采用ＳＥＭ,ＥＤＡＸ和ＴＥＭ等手段研究了多靶磁控溅射制备的Ｃｕ－ＴｉＮ复合薄膜,并测定了薄膜的电阻率。研究表明,复全薄膜的微结构随ＴｉＮ含量及其片高温发生明显变化,其电阻率在基片温度约为２００℃时取得极不值,约为室温沉积薄膜电位率的１／４。     

Microstructure and electrical properties of RuO2-CeO2 composite thin films

RuO₂-CeO₂ composite thin films are deposited on various Si substrates by a radiofrequency magnetron sputtering technique. Compacted polycrystalline pellets of the nanostructured CeO₂-RuO₂ composite system are used as standard samples for comparative electrical analyses. All films and composite samples are analyzed by X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Electrical measurements of radiofrequency sputtering of thin films are performed as a function of the RuO₂ fraction and of the temperature (between 25 and 400 °C). A nonlinear variation in the electrical conductivity of the RuO₂-CeO₂ composite thin films as a function of the RuO₂ volume fraction (Φ) is observed and discussed. It is interpreted in terms of a power law (in (Φ − Φc)^m ), where m and Φc are parameters characteristic of the distribution of the conducting phase in a composite medium.     

复合薄膜研究的进展

复合薄膜材料由于具有传统复合材料和薄膜材料两者的优点，正成为复合材料的重要分支而越来越引起广泛的重视和深入的研究。它可以把各层薄膜材料的优异性能结合起来，从而克服各自的弱点，达到特定的应用目的。本文简要综述了近十年来复合薄膜领域的研究进展，介绍了多层复合薄膜的制备方法和常用表征手段并总结了目前复合薄膜材料领域中存在的主要问题。     

钛酸锶钡/硅纳米孔柱阵列复合薄膜的制备及电学性能

采用溶胶-凝胶技术制备了钛酸锶钡薄膜(Ba0.7Sr0.3TiO3,BST)/硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)复合薄膜,扫描电镜显示BST均匀地覆盖在Si-NPA衬底的柱状表面,X射线衍射研究表明BST在600℃及以上退火温度下可形成钙钛矿相结构。剩余极化强度(Pr)和矫顽场(Ec)随着温度的升高而增大,在800℃退火温度下分别对应于4.57μC/cm2和7.61kV/mm。机理研究表明,肖特基发射和空间电荷限制电流两种机理共同作用于该薄膜材料的漏电流形成过程。     

Surface and photocatalytic properties of ZnO thin film prepared by sol-gel method

ZnO films were prepared on glass substrates by a sol-gel dip-coating technique. The films showed a polycrystalline phase without any preferable orientation. By decreasing the withdrawal speed, the surface of the ZnO films became denser because of a decrease in particle sizes. This reduces the distance between the supported solids under the water droplet that could increase the degree of the pinning effects, and leads to increase the water contact angle. Furthermore, these prepared ZnO films showed photocatalytic properties indicating by photocatalytic degradation of methylene blue under a blacklight illumination. By increasing the calcination temperature, the water contact angle value decreases due to the grain coalescence which increases the gap between these supported solids. On the other hand, this enhances the photocatalytic activity caused by the improving of the crystallinity and the surface roughness of ZnO thin films with an increase in calcination temperature.     

溶胶凝胶钽酸锂薄膜热释电红外探测器的设计与制备

在带微桥结构的石英玻璃基底上设计了一种新型Al-LiTaO3-ITO红外探测结构。在响应/参考双单元结构框架下,由振动、环境温度变化和日照变化引起的无效信号输出在前置放大电路处被消除掉了。用醋酸锂和乙醇钽作为起始反应物,通过溶胶凝胶工艺生成了对红外敏感的钽酸锂薄膜,并详细讨论了基于钽酸锂薄膜的红外探测器件制备工艺。用ITO衬底作下电极,蒸镀的Al点作上电极,在室温条件下测试了薄膜的介电特性,在1kHz处,介电常数为53.28,在40~10kHz内,介电损耗和介电系数呈下降趋势。器件的电压响应和比探测率测试结果表明75Hz处得到响应电压峰值9685V/W,器件的比探测率在70~100Hz区域保持在6.12×108cmHz1/2W-1附近。     

锰掺杂对PbZr0.5Ti0.5O3铁电薄膜电学性能的影响

采用Sol-gel方法在生长有LNO3的Si(100)衬底上制备了掺Mn的PbZr0.5Ti0.5O3铁电薄膜(PMZT)。PMZT薄膜具有优良的铁电性。在外加电场下观察到了非对称剩余极化翻转行为。这种剩余极化的翻转不对称随着锰掺杂浓度的增加而变大,从而表明极化过程中产生的内建偏压电场是由Mn的掺杂引起的。当薄膜厚度保持不变时候,PMZT薄膜的剩余极化(Pr)和平均矫顽电场(Ec)随着锰掺杂浓度的增大而减小。在低频下,PMZT薄膜的介电常数随着锰的掺杂浓度的增加而减小。瞬时电流随着时间的呈指数衰减,最后到达饱和的稳态值。样品的漏电流密度随着电压的增加而近似地线性增加,显示出欧姆特性。在相同电压下,漏电流密度随着Mn掺杂浓度的增加而增加。     

Ferroelectric and pyroelectric properties of (Na0.5Bi0.5)TiO3-BaTiO3 based trilayered thin films

Trilayered Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂ (25 nm)/(Na_0.5Bi_0.5)_0.94Ba_0.06TiO₃ (300 nm)/Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂ (25 nm) and Pb(Zr_0.4Ti_0.6)O₃ (25 nm)/(Na_0.5Bi_0.5)_0.94Ba_0.06TiO₃ (300 nm)/Pb(Zr_0.4Ti_0.6)O₃ (25 nm) thin films without undesirable phases have been deposited on Pt/Ti/SiO₂/Si substrates. It was found that the Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂ and Pb(Zr_0.4Ti_0.6)O₃ layers are very effective to inhibit the charge transport in the trilayered films. Much better insulating properties than those of (Na_0.5Bi_0.5)_0.94Ba_0.06TiO₃ films have been achieved in the trilayered films. The trilayered films show good dielectric, ferroelectric and pyroelectric properties. Remnant polarizations 2P_r of 16 µC/cm² and 34 µC/cm², pyroelectric coefficients of 4.8 × 10^− 4 C m^− 2 K^− 1 and 7.0 × 10^− 4 C m^− 2 K^− 1 have been obtained for the Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂/(Na_0.5Bi_0.5)_0.94Ba_0.06TiO₃/Bi_3.25La_0.75Ti₃O₁₂ and Pb(Zr_0.4Ti_0.6)O₃/(Na_0.5Bi_0.5)_0.94Ba_0.06TiO₃/Pb(Zr_0.4Ti_0.6)O₃ thin films, respectively. The trilayered films are promising candidates for sensor and actuator applications.     

Pb_(1-x)La_xTiO_3薄膜的制备及介电性质的研究

在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上用溶胶-凝胶法制备了Pb1-xLaxTiO3薄膜,对膜进行XRD、SEM、介电、铁电性能测试,研究了退火温度、掺La量对薄膜性能的影响,结果发现在600℃下退火1h的PLT薄膜呈现钙钛矿结构,具有(100)面择优取向。在摩尔比x≤0.2的范围内,薄膜的矫顽场、剩余极化强度都随着掺La量的增加而降低,而其相对介电常数和介质损耗却随着掺La量的增加而增加。     

钛酸镧铅薄膜的介电、铁电性能研究

采用溶胶－凝胶法在Si衬底上制备了钛酸镧铅薄膜。通过对膜进行XRD、SEM、介电和铁电性能测试,研究了退火条件和掺镧量对薄膜性能的影响,结果发现在600℃下退火1h的PLT薄膜呈现钙钛矿结构;常温下,薄膜的矫顽场和剩余极化强度都随着掺镧量的增加而降低,其介电常数和介质损耗却随掺镧量的增加而增大。