室温下Sol-Gel法制备BiFeO3薄膜的铁电和介电性

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法,在LaNiO3包覆的SiO2/Si衬底上采用不同退火工艺制备了BiFeO3薄膜。原子力显微镜研究表明,薄膜表面光滑,并由不同大小的晶粒组成。X-射线表明不同样品结晶程度不同,并根据不同的退火工艺分别呈(010)择优取向和随机取向。2种取向的薄膜的双剩余极化强度分别为2.84μC/cm2和2.56μC/cm2。择优取向的薄膜在低频下的介电常数和介电损耗较大,且其薄膜中观察到大漏电流。并对两薄膜的导电机制用空间电荷限制的电导理论进行了分析。     

Sol-Gel法制备Bi4Ti3O12薄膜及其性能研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi4Ti3O12(BTO)铁电薄膜,利用X-射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对其晶格结构和表面形貌进行了表征,制备的BTO薄膜具有单一的钙钛矿晶格结构和表面平整致密。对700℃退火的BTO薄膜进行了铁电性能和疲劳特性测试,在测试电压为6 V时,剩余极化值2Pr约为12.5μC/cm2,矫顽电场2Ec约为116.7 kV/cm;经1×109次极化反转后,剩余极化值下降了24%,对其疲劳机理进行了探讨。     

Bi_(3.5)Yb_(0.5)Ti_3O_(12)铁电薄膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基片上淀积了Bi3.5Yb0.5Ti3O12(BYT)铁电薄膜,研究了在不同退火温度下形成的BYT薄膜的微观结构以及铁电性能方面的区别。结果发现,在610,660,710和760℃不同温度下退火的BYT薄膜的结晶度不同,退火温度越高的BYT薄膜,其结晶度越高。并且发现,BYT薄膜的剩余极化值(2Pr)在710℃以下随退火温度增高而增大,在710℃达到最大;在外加400kV/cm电场时2Pr为36.7μC/cm2,然后随退火温度上升又有所下降。     

Bi_4Ti_3O_(12)纳米纤维的制备与压电发电性能研究

采用静电纺丝技术在Si基衬底上制备Bi_4Ti_3O_(12)纳米纤维,退火后所得纳米纤维为正交钙钛矿结构,直径为120~150 nm。利用柔性聚合物聚二甲基硅氧烷(PDMS)的包裹与剥离实现了样品从Si基衬底到柔性基底的转移,采用磁控溅射在样品两侧沉积Pt电极并引线封装得到柔性发电器件。由于压电势和电极/纳米纤维界面肖特基势垒的耦合,该器件在受力弯曲时可产生脉冲输出电压。随着器件弯曲弧度和频率的增大,输出电压随之增加。当弯曲弧度θ为1.98 rad,弯曲频率f为1.25 Hz时,平均输出电压峰峰值达到最大值7.6 V。     

层状钙钛矿型Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)铁电薄膜在LaNiO_3/Si上取向生长的TEM研究

用溶胶-凝胶工艺在披覆了LaNiO3底电极的(100)Si衬底上制备了Bi3.15Nd0.85Ti3O12(BNdT)铁电薄膜.X射线衍射结果显示,LaNiO3层呈(110)择优取向,BNdT薄膜呈c轴和a/b轴混合择优取向.透射电镜观察表明,LaNiO3电极层和BNdT薄膜厚度分别约为180 nm和320 nm.BNdT薄膜分为上下两层,厚约100 nm的底层以薄片状c轴择优取向晶粒为主,在顶层许多柱状晶粒为a/b轴择优取向.讨论了BNdT薄膜在(110)LaNiO3电极上的择优取向生长机制.     

Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)纳米结构的制备与XPS研究

采用水热法在低温合成了铋层状钙钛矿结构Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)(BNdT)纳米材料,利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征产物的晶相和形貌,研究了反应温度和聚乙烯醇(PVA)对水热合成BNdT纳米结构的影响,运用X-射线光电子能谱(XPS)对BNdT纳米结构的化学组分和元素价态进行了表征.结果表明,反应温度和PVA对水热合成BNdT纳米结构的形貌有较大影响;XPS研究显示BNdT纳米结构的表面存在氧空位和轻微的Bi过量.     

溶胶-凝胶法制备钡钕钛薄膜及其介电性能研究

采用溶胶-凝胶法在Si(111)和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备Ba4Nd9.33Ti18O54(BNT)介质薄膜,采用X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了不同退火温度对薄膜结构和表面形貌的影响。结果表明当薄膜在950℃下退火2h后具有较好结晶质量的钨青铜结构,所得到的薄膜表面较为疏松;通过掺入质量分数为2%B2O3-2SiO2,可进一步将BNT薄膜的晶化温度降至900℃,且结构致密。介电性能测试表明,1 MHz频率下BNST薄膜的介电常数为45,介电损耗为1.1%,30V偏压下漏电流密度为4.13×10-6 A/cm2。     

(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3-(Ba_(0.85)Ca_(0.15))TiO_3无铅压电陶瓷的结构与性能

采用流延叠层成型工艺制备了(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3-5%(Ba0.85Ca0.15)TiO3(BCZT-5%BCT)无铅压电陶瓷,研究了BCZT-5%BCT陶瓷的微观组织结构对电性能的影响规律,研究表明,BCZT-5%BCT陶瓷的晶粒尺寸对其压电、介电与铁电性能影响显著,在1 500℃下烧结时,BCZT-5%BCT陶瓷的晶粒尺寸随烧结保温时间的增加呈现先增大后减小的趋势,烧结保温时间为8h的样品中晶粒尺寸最大,此时BCZT-5%BCT陶瓷的压电与铁电性能最优,即压电常数(d33)约为218pC/N,剩余极化强度2Pr约为30.48μC/cm2,介电常数(εr)约为1 617,介电损耗(tanδ)约为0.037,居里温度(TC)约为90.6℃。     

Bi3.15Nd0.85Ti3O12薄膜的ICP刻蚀及性能研究

采用溶胶-凝胶法,在Pt/Ti/SiO2/p-Si衬底上制备BNT(Bi3.15Nd0.85 Ti3 O12)薄膜,再采用ICP刻蚀工艺,对BNT薄膜进行刻蚀.当Ar∶Cl2的比例约为1∶4时,BNT薄膜的刻蚀速率达到最大.经过ICP刻蚀后,BNT薄膜的铁电性能有所下降,薄膜边缘平直、清晰,薄膜所受的拉应力先增大,后随着加入Ar比例的增大而逐渐减小.     

(Bi_(4-x),La_x)Ti_3O_(12)粉体的溶胶-凝胶制备技术研究

采用溶胶 -凝胶 (Sol- Gel)技术 ,以硝酸铋、硝酸镧和钛酸丁酯为原料 ,制备了掺镧钛酸铋 (Bi3.6 ,L a0 .4)Ti3O1 2 (简记为 BL T) )粉体。利用 DTA、XRD以及激光光散射粒度分析等手段分析了粉体的固相反应、结构和颗粒度。结果表明 ,BL T初始粉体在 730°C左右发生固相反应 ,生成 BL T颗粒 ;730°C以下烧结的粉体为含立方 (Bi,L a) 1 2 Ti O2 0 相和正交 (Bi3.6 ,L a0 .4) Ti3O1 2 相的混合物 ,平均颗粒度为 6 0 nm左右 ;730°C以上烧结的粉体为完全正交结构的 BL T多晶颗粒体 ,平均颗粒度约为 5 0 0 nm;利用 Sol- Gel技术 ,可以制备纳米级、分散良好、分布一致的BL T粉体 ,这对 BL T新型压电陶瓷的制备具有重要意义     

Sol-Gel法制备硅基钛酸铋铁电薄膜

介绍溶胶一凝胶(Sol-Gel)法制备Bi4Ti3O12薄膜的工艺过程；对前驱体溶液进行了综合热分析，并对薄膜的性质进行了研究；成功地在p-Si衬底上制备出随机取向的Bi4Ti3O12铁电薄膜。在650℃下退火30min得到的Bi4Ti3O12薄膜的剩余极化强度Pr=12μC／cm^2，矫顽场强Ec=130kV／cm。     

铁电材料Bi4Ti3O12及应用

叙述了Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２材料的结构、性质和制备方法，并对Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２铁电薄膜的研究现状和应用前景作了简单分析。     

Si基Bi_4Ti_3O_(12)薄膜电滞回线及铁电性能的研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法直接在p-Si衬底上制备生长Bi4Ti3O12铁电薄膜,研究了Ag/Bi4Ti3O12/p-Si异质结电滞回线的特征及Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能。空间电荷层的存在使Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜呈不对称的电滞回线并导致薄膜的极化减弱。退火温度同时影响了薄膜的晶粒尺寸和薄膜中的载流子浓度,而这两种因素对铁电性能的影响是相反的。Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能随退火温度的变化是两种因素共同作用的结果。     

用溶胶—凝胶法制备[（Pb,La）（Zr,Ti）O3]铁电薄膜

利用溶胶－凝胶法制备了［Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］铁电薄膜。利用ＤＴＡ－ＴＧ，ＸＲＤ和ＳＥＭ研究了［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］凝胶的分解、晶化过程［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］薄膜的显微形貌。为了获得致密无龟裂的［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］薄膜，应使用具有适当粘度的前体溶胶，这是通过控制其浓度和水解度来获得的。     

飞秒脉冲激光沉积Si基a轴择优取向的钛酸铋铁电薄膜

在钛酸铋(Bi4Ti3O12)薄膜的制备过程中容易获得晶粒c轴垂直于基片表面的薄膜,而压电和铁电存储器主要利用a轴的自发极化分量,因而制备a轴择优取向的Bi4Ti3O12铁电薄膜具有特别的意义。采用飞秒脉冲激光作用在钛酸铋陶瓷靶上,采用Si(111)作为衬底,制备了a轴择优取向的钛酸铋薄膜。采用X射线衍射(XRD)的薄膜附件和场发射扫描电镜(FSEM)研究了薄膜的结构和形貌;采用傅里叶红外光谱仪测量了室温(20℃)下在石英基片上沉积的样品的光学特性;室温下沉积的钛酸铋薄膜呈c轴择优取向,晶粒的平均大小为20 nm,其光学禁带宽度约为1.0 eV。在500℃沉积的钛酸铋薄膜呈a轴择优取向,晶粒大小在30~300 nm之间,薄膜的剩余极化强度Pr为15μC/cm2,矫顽力Er为48 kV/cm。     

溶胶-凝胶法制备掺镧钛酸铅铁电薄膜的研究

采用溶胶-凝胶法在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上制备了La掺杂的PbTiO3铁电薄膜(PLT)，X-射线衍射测量表明PLT薄膜呈高度(100)择优取向，原子力显微镜和扫描电子显微镜测量表明制备的PLT薄膜的表面平整、结构致密。RT66A测量表明PLT薄膜有优良的铁电特性，500kV／cm的外加电场下，剩余极化为10．6μC／cm^2，矫顽电场为55kV／cm。用HP4194A分析了薄膜的介电特性。100kHz时的介电常数为652。