Sol-gel法制备Pb(Zr0.53Ti0.47)O3铁电薄膜

利用Sol-gel工艺在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)薄膜,研究了退火温度、保温时间和薄膜厚度对其晶相、微观结构和铁电性能的影响.在500℃退火处理的PZT薄膜开始形成钙钛矿相;在550℃退火处理的PZT薄膜基本形成钙钛矿相结构;升高退火温度(500～850℃)、延长保温时间(30～150min)、增加薄膜厚度(120～630nm)都有利于PZT晶粒的长大.在650～750℃退火的PZT薄膜具有较好的铁电性能,保温时间对PZT薄膜的铁电性能影响不大,PZT薄膜的厚度为200～300nm时可以得到比较好的铁电性能.在退火温度750℃、保温时间30min条件下退火处理厚310nm的PZT薄膜,其剩余极化值(2Pr)和矫顽电场(2Ec)分别是72μC/cm2、158kV/cm.     

退火温度对BZT薄膜介电性能的影响研究

采用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(BZT)薄膜。X射线衍射分析表明,该BZT薄膜为钙钛矿结构而无其它物相存在。光学显微镜分析结果表明,退火温度为900℃时,BZT薄膜表面光滑平整,无裂纹产生;同时其介电常数最大而损耗最低。     

快速退火工艺条件下温度对Bi4Ti3O12铁电薄膜微观结构与性能的影响

采用快速退火工艺在Pt/Ti/SiO2/p-Si衬底上制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜.研究了退火温度对薄膜微观结构、铁电特性及介电性能的影响.研究表明:退火温度对Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜晶相结构的影响显著,对晶粒尺寸和表面形貌的影响较小,但退火温度超过800℃后会出现焦绿石等杂相;低于750℃时,薄膜的剩余极化随退火温度升高而增大,高于750℃时却有所减小,但矫顽电场随退火温度升高而逐渐降低;退火温度对薄膜的漏电流密度有一定的影响,薄膜的漏电流密度在200kV/cm极化电场作用下低于3×10-9A/cm2,750℃时的剩余极化和矫顽电场分别为11μC/cm2和77kV/cm,具有较好的铁电和介电性能.     

Ba置换改性(Ca1-xBax)[(Mg1/3Nb2/3)0.6Ti0.4]O3陶瓷结构与微波介电性能的研究

研究了Ba置换改性对Ca [(Mg1/3Nb2/3)0.6Ti0.4]O3陶瓷微观结构与介电性能的影响.通过XRD与SEM分析发现,当x=0.15,(Ca1-xBax) [(Mg1/3Nb2/3)0.6Ti0.4]O3形成了正交晶系钙钛矿结构的单相固溶体;当x=0.20～0.80时,改性陶瓷为正交与六方钙钛矿结构的两相复合固溶体;当x=0.85 时,所形成(Ca0.15Ba0.85) [(Mg1/3Nb2/3)0.6Ti0.4]O3陶瓷为六方钙钛矿结构的单相固溶体.(Ca1-xBax) [(Mg1/3Nb2/3)0.6Ti0.4]O3系陶瓷微波介电性能的变化与Ba在材料内部的分布状态密切相关,与基材CMNT陶瓷相比:当x=0.15时,陶瓷的介电常数提高,介电损耗降低,谐振频率温度系数向负方向移动:εr=55,Qf值=32000GHz(6.5GHz下),τf=-36.82ppm/℃;当x=0.20～0.80间变化时,(Ca1-xBax)[(Mg1/3Nb2/3)0.6Ti0.4]O3两相复合陶瓷的微波介电性能由于复合效应而表现出连续变化的规律:εr= 45～33 ,Qf值= 30500～40200GHz(6.3GHz～7.6GHz下),τf = -17.7～12.52ppm/℃;当x=0.85时,单相钙钛矿固溶体(Ca0.15Ba0.85) [(Mg1/3Nb2/3)0.6Ti0.4]O3获得良好的微波介电性能:εr=31,Qf值达到44000GHz(8.5GHz下),τf=10.81ppm/℃.     

弛豫铁电体基陶瓷薄膜的溶胶-凝胶制备和电性能研究

采用溶胶-凝胶工艺成功地制备了纯钙钛矿结构的Pb(Mg1/3Nb2/3)0.65Ti0.35O3(简称PMNT)弛豫型铁电陶瓷薄膜,分析了溶胶先驱体中铅含量对PMNT薄膜钙钛矿结构稳定性的影响规律,表明热退火过程的氧化铅气氛层覆盖技术对获得纯钙钛矿结构PMNT薄膜材料至关重要,系统测试了纯钙钛矿PMNT薄膜材料的铁电和介电性能,提出弛豫型铁电PMNT陶瓷薄膜制备中晶粒自由结晶和异常生长动力学机制.     

Sol-gel法制备LaNiO3/Bi4Ti3O12异质薄膜及性能研究

采用Sol-gel(溶胶-凝胶)法在Si衬底上制备LaNiO3/Bi4Ti3O12(LNO/BTO)叠层薄膜,并研究了不同退火温度下BTO薄膜的生长行为和铁电、介电性能.试验表明,与单晶Si直接作衬底制备的Bi4Ti3O12薄膜相比,引入过渡层LNO降低了Bi4Ti3O12薄膜与衬底的晶格失配度,减少了热应力和外应力,缓解了薄膜龟裂的现象,而且制备出的Ag/BTO/LNO/Si异质薄膜电容具有优良的介电性质.     

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.     

Sol-gel法制备Si基Bi_3.15Nd_0.85Ti_3O_12铁电薄膜

采用Sol-gel法分别在Si（100）和Si（111）衬底上制备Bi3．15Nd0．85Ti3012（BNT）铁电薄膜。研究了衬底、退火温度、退火保温时间和薄膜厚度等因素对BNT铁电薄膜结晶和微观结构的影响。在500℃退火的BNT薄膜已经结晶形成层状钙钛矿相;升高退火温度（500-800℃）、延长保温时间（30-15...     

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。     

Pb1- xLaxTiO3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。     

不同退火方式对0.7BiFeO3-0.3PbTiO3薄膜的铁电性能及漏电流的影响

利用溶胶凝胶法在LaNiO3/SiO2/Si衬底上制备了0.7BiFeO3-0.3PbTiO3(BFPT7030)薄膜,研究了快速退火及常规退火两种不同的后续退火处理方式对薄膜铁电性能及漏电流性能的影响.XRD测试表明,经快速退火处理的BFPT7030薄膜结晶完好,呈现出单一的钙钛矿相.SEM测试结果显示,经快速退火处理的BFPT7030薄膜结晶充分,但经常规退火处理的BFPT7030薄膜表面致密性较好,且在升温速率为2℃/min时薄膜的晶粒更细小.经快速退火处理的BFPT7030薄膜的铁电性能较为优异,在升温速率为20℃/s时,其剩余极化Pr为22μC/cm2,矫顽场Ec为70 kV/cm,并具有较小的漏电流.XPS测试结果表明,经常规退火处理的BFPT7030薄膜其铁离子的价态波动较小.     

Li和Ti共掺NiO薄膜的溶胶-凝胶法制备及其介电性能

采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2(1mm)/Si基板上制备了Li和Ti共掺NiO基新型无铅介电薄膜材料,研究了薄膜的形貌、结构、介电性能.结果表明,热分解温度(300～500℃)对薄膜结构影响不明显,经600～800℃退火后的薄膜由NiO与Li-Ni-O复合氧化伆组成;经300℃热分解处理、650℃退火后的薄膜,其表面均匀致密,膜厚约300nm,室温下100Hz时的介电常数为767,当频率高于3000Hz后,介电常数随频率的增加趋于减小.     

Sol-gel法制备多铁性Bi_(0.85)Eu_(0.15)FeO_3薄膜及其性能

采用Sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi0.85Eu0.15FeO3薄膜。研究了退火温度对其晶相形成的影响,发现在较低温度退火(450℃)时,Bi0.85Eu0.15FeO3晶相开始形成,但存在杂相,而且结晶度较差;在490～600℃可以获得结晶较好的单相Bi0.85Eu0.15FeO3薄膜。同时对经550℃退火的薄膜的介电、铁电和铁磁性能进行了研究,结果表明,Bi0.85Eu0.15FeO3薄膜具有较好的介电及铁磁性能。当测试频率为1MHz时,薄膜的介电常数和介电损耗分别为80、0.024,饱和磁化强度约为26.2emu/cm3。     

Pb1-xLaxTiO3薄膜的制备及介电特性研究

用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)基底上制备Pb1-xLaxTiO3(PLT,x＜0.2)薄膜,研究薄膜的结构及其介电、铁电性能.在600℃下退火1小时的PLT薄膜表现出单一的钙钛矿结构,(100)择优取向明显.在室温下PLT薄膜有典型的电滞回线.在x＜0.2(摩尔比)的范围内,PLT薄膜相对介电常数则随着La的增加而增加.     

Ba4(Nd0.85Bi0.15)28/3Ti18O54陶瓷低温化研究

采用复合添加BaCuO2-CuO和BaO-B2O3-SiO2助剂的方法,研究了Ba4(Nd0.85Bi0.15)28/3 Ti18O54陶瓷的低温烧结特性和微波介电性能.添加2.5wt?CuO2-CuO和5wt?O-B2O3-SiO2后Ba4(Nd0.85 Bi0.15)28/3 Ti18O54陶瓷在950℃烧结成瓷,气孔率为5.29%,介电常数ε为60.25,Q·f值为2577GHz(5.6GHz),频率温度系数τf为 25.1ppm/℃,可与Cu电极浆料低温共烧.     

Ba添加方式对PZN基陶瓷介电性能和结构的影响

采用两种不同的添加方式,研究了Ba2 部分取代Pb2 所获得的PZN基铁电陶瓷的结构和介电性能.一种是BaCO3、PbO和ZnNb2O6进行预合成,然后烧结制备PZN基陶瓷;另一种是ZnNb2O6先分别与BaCO3、PbO进行预合成,然后再将两种预合成产物进一步烧结制备PZN基陶瓷.实验结果表明:随Ba2 取代量的增加,不同添加方式制备的陶瓷其钙钛矿相的稳定性增强;介电性能先上升然后又下降,相变温度Tm移向低温.比较Ba2 的两种不同添加方式,前者制备的陶瓷具有相对较低的Tm值和较小的晶粒尺寸,添加8mol%的Ba2 即可获得100%的钙钛矿结构;而后者为获得100%的钙钛矿结构则需要25mol?2 .     

(Ba1-xSrx)La4Ti4O15（x=0.8～0.95）陶瓷的微结构及微波介电性能研究

采用固相反应法制备了(Ba1-xSrx)La4Ti4O15(x=0.8~0.95)复合体系微波介质陶瓷,并对其进行物相组成、晶体结构分析以及微波介电性能的研究.研究结果表明,(Ba1-xSrx)La4Ti4O15陶瓷主晶相为SrLa4Ti4O15,并伴随有第二相SrLa8Ti9O15.SEM观察表明,Ba0.2Sr0.8La4Ti4O15陶瓷内部微观结构致密,晶粒尺寸在10~20μm之间,晶界清晰.随着x值逐渐增大,(Ba1-xSrx)La4Ti4O15陶瓷中晶粒形态发生变化,气孔增多.在x=0.8时,(Ba1-xSrx)La4Ti4O15陶瓷具有优良的微波介电性能,即εr=40.86,Q×f≈62806 GHz,τf=20×10 6/℃.随着Ba2+的含量逐渐增加,该陶瓷的介电常数εr单调上升,品质因子Q×f值增加,说明适量的Ba2+替代Sr2+能改善陶瓷的微波介电性能.     

退火温度对Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜微观结构影响研究

采用Sol-Gel工艺制备了Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜。研究了退火温度对Si基Bi4Ti3O12薄膜晶相结构、晶粒尺寸及薄膜表面形貌的影响。研究表明，退火温度低于450℃时Bi4Ti3O12薄膜为非晶状态，退火温度在550-850℃范围内均为多晶薄膜，而且随退火温度升高，Bi4Ti3O12薄膜更趋向于沿c轴取向的生长；而晶粒尺寸及薄膜粗糙度随退火温度升高而增大，但在较高温度下增长速度趋缓。     

Ba0.7Sr0.3TiO3薄膜的制备、结构及性能研究

研究了一种以乙二醇为稳定剂的新的BST前驱液，用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)基底上成功制备出具有优良电学性能的Ba0.7Sr0.3TiO薄膜，乙二醇的加入有效地增加了前驱液的稳定性，并降低薄膜的结晶温度，利用XRD、DTA等技术分析了凝胶热处理过程中相变化情况及薄膜厚度与成相的关系，厚度2000nm,O2气氛中700℃处理15min后的BST薄膜具有良好的介电性能，100kHz时介电常数ε＞400，介电损耗D＜0．02，P－E电滞回线说明薄膜具有良好的铁电性能，剩余极化Pr约为1．4μC/cm^2，矫顽场强Ec约为48kV/cm.     

退火温度对Pb(Zr_(0.53)Ti_(0.47))O_3薄膜结构及其性能的影响

采用sol-gel法在Pt/Ti/SiO_2/Si衬底上制备Pb(Zr_(0.53)Ti_(0.47))O_3薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对其晶格结构和微观形貌进行了表征,通过改变退火温度制得了具有单一钙钛矿结构的Pb(Zr_(0.53)Ti_(0.47))O_3薄膜.然后将该薄膜与环氧树脂形成复合结构材料.对其铁电性能以及复合材料的阻尼性能进行了测试,结果表明,退火温度的升高有利于改善薄膜的铁电性能,在750℃下退火的Pb(Zr_(0.53)Ti_(0.47))O_3薄膜,其剩余极化值2Pr达到了68.6μC/cm~2, 矫顽场强2E_c达到158.7kV/cm;同时退火温度的升高还有利于薄膜致密度的提高,对复合材料的阻尼性能也有一定的改善,当退火温度达到800℃,复合材料的阻尼损耗因子达到最大值,阻尼温域最宽,阻尼性能最好.