掺杂对富-锆Pb(ZrxTi1-x)O3薄膜性能的影响

采用脉冲激光溅射方法将PZT/YBCO沉积在LaAlO3(LAO)基底上,所选择的烧结靶材分别是不掺杂的Pb(Zr0.94Ti0.06)O3和掺有2%Bi2O3的Pb(Zr0.94Ti0.06)O3.沉积这两种薄膜时所选择的工艺参数均相同.通过X射线衍射分析比较了两种薄膜的结晶状态,利用P-V曲线比较了两种薄膜的电学性质,并测量出这两种薄膜的介电常数与频率(ε-f)以及介电损耗与频率(tanδ-f)的关系曲线.     

NiTi基体上沉积铁电陶瓷PZT复合材料的振动响应特性

用溶胶-凝胶法在NiTi形状记忆合金冷轧薄片基体上沉积铁电陶瓷PZT薄膜,再通过650℃烧结处理而得到NiTi/PZT复合材料,采用动态热机械分析方法测试了该复合材料及相同温度时效处理的NiTi形状记忆合金的内耗随温度及振动频率的变化曲线,比较了两种材料内耗曲线特征的差异;通过分析内耗曲线随温度、振动频率变化规律研究了材料的振动响应特性.结果表明:对于NiTi/PZT复合材料,响应振动载荷的能力相对于单纯NiTi形状记忆合金有明显改善,响应范围从10 Hz以内提高到33 Hz以内;tanδ-t曲线特征凸起峰高度值(材料的响应程度)从3%增加到5%,提高60%以上.     

PT/PZT/PT薄膜微力传感器

提出了一种基于PT/PZT/PT压电薄膜微悬臂梁结构的微力传感器.运用Sol-Gel(溶胶-凝胶)法制作了PT和PZT薄膜,采用X射线衍射技术表征了PZT和PT/PZT/PT两种薄膜的成相特征,用阻抗分析仪测试了PZT和PT/PZT/PT薄膜的介电常数.结果表明,在PZT薄膜退火温度同为600℃时,PZT和PT/PZT/PT薄膜均为完整的钙钛矿结构,而且PT/PZT/PT薄膜沿(100)晶向强烈取向;在测试频率为1 kHz时,经600℃热处理条件下制备的PZT和PT/PZT/PT薄膜的相对介电常数分别为525和981.最后应用MEMS工艺制作了基于PT/PZT/PT压电薄膜微悬臂梁结构的微力传感器.在静态和准静态下对微力传感器的传感特性进行了测试.测试结果表明,力与位移或电荷具有良好的线性关系.两种尺寸微力传感器的灵敏度分别为0.045 mV/μN和0.007 mV/μN,力分辨率分别为3.7 μN和16.9μN,满足了微牛顿量级微小力的测量.     

沉积温度对非平衡磁控溅射MoS2-Ti复合薄膜的结构与性能影响研究

采用非平衡磁控溅射沉积技术制备MoS2-Ti复合薄膜,研究了沉积温度对薄膜的结构和性能的影响。利用SEM、XRF和XRD分析薄膜的形貌、成分和晶相结构,用CSEM薄膜综合性能测试仪测试薄膜的硬度和与基底间的附着力,用球-盘摩擦试验机和真空环模系统评价薄膜的真空摩擦磨损性能。结果表明:沉积温度升高薄膜中S和Mo原子比从1.72升高至1.76,Ti质量分数从8.2%降低至6.7%,薄膜从明显的(002)基面优势取向向多晶态转变,晶粒尺寸变大,棱面膜含量增多;薄膜的硬度、与基底间的附着力都随沉积温度的升高而降低,沉积温度为200℃时薄膜性能降低明显,硬度从4GPa降至2GPa,薄膜与基底间附着力从80mN以上降至35mN;薄膜在真空环境中的减摩作用不受沉积温度影响,摩擦因数平均值为0.02,波动范围为0.01～0.04,薄膜耐磨寿命随沉积温度升高而降低,50℃和100℃薄膜耐磨寿命相差不多,200℃薄膜样品耐磨寿命很差,是50℃和100℃薄膜样品的1/8～1/7。     

不同温度制备氟化镱薄膜的工艺研究

利用电子束蒸发在硅基底材料上沉积氟化镱(YbF3)薄膜,并对不同沉积温度所得薄膜进行了研究。研究结果表明,在反可见透红外波段上,沉积温度对于YbF3薄膜的物理和光学特性有较大影响。当沉积温度为150℃和180℃时,硅基底上的YbF3薄膜的光学性能和可靠性较差;当沉积温度为220℃和240℃时,硅基底上的YbF3薄膜具有良好的光学性能和可靠性,能适用于不同要求的薄膜产品研制。     

磁控溅射法制备ZrW2O8薄膜及其性能

利用射频磁控溅射法在单晶硅片和石英基片上沉积了非晶态ZrW2O8薄膜,对不同温度下热处理的薄膜进行了XRD分析;用扫描电镜观察了薄膜的表面形貌,用阻抗分析仪和分光光度计分别研究了薄膜的介电性能和透光性能.结果表明:非晶态薄膜在740℃热处理3 min可以制得具有较好负热膨胀特性的ZrW2O8薄膜,其热膨胀系数为-2.54×10-5 /℃;介电常数和介电损耗均随着频率的增加而减小;在可见光范围内薄膜的透光率达75%.     

微光学自适应技术中基于PZT薄膜的微反射镜工艺研究

介绍了微光学自适应技术中基于PZT(PbZrxT i1-xO3)薄膜的微反射镜单元及其制作工艺。该制作过程中用重掺杂硅片作为基底和下电极,采用了钛酸丁脂[(C4H9O)4T i]、乙酸铅[Pb(CH3COO2).3H2O]以及异丙醇锆[Zr(OCH(CH3)2 4.(CH3)2CHOH]为原料,通过溶胶-凝胶法(so l-gel)制作薄膜,薄膜厚度为纳米级。制成的PZT薄膜通过逆压电效应产生形变,对反射镜面局部进行微调,实现波前位相控制。     

射频磁控反应溅射法制备Y2O3薄膜的工艺研究

采用射频磁控反应溅射法制备氧化钇(Y2O3)薄膜。系统研究了工艺参数对Y2O3薄膜沉积速率的影响规律,使用X射线光电子能谱仪(XPS)分析表征了薄膜的成分。结果表明,Y2O3薄膜的沉积速率随射频功率的增大而增大,在合适的溅射压强下沉积速率呈现极大值,O2/Ar气体流量比和衬底温度的影响不明显,对此从理论上进行了解释。制备的薄膜中Y和O元素的原子浓度基本符合Y2O3的化学计量比。     

沉积温度对磁控溅射法制备La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3薄膜微结构和导电性能的影响

采用射频磁控溅射法在(001)SrTiO3基片上制备了La0.5 Sr0.5 CoO3薄膜,研究了沉积温度对La0.5Sr0.5CoO3薄膜微结构和导电性能的影响.结果表明:沉积温度低于400℃时,薄膜以非晶状态存在,未发生外延生长,沉积温度为550℃和650℃时,薄膜在基片上实现了外延生长;随着沉积温度的升高薄膜表面粗糙度呈现规律性的变化;薄膜的电阻率随沉积温度的升高单调下降,650℃沉积薄膜的电阻率最小为1.63μQΩ·cm.     

水热合成法制备PZT压电薄膜工艺研究

对水热合成法制备Pb(Zr1-xTix)O3(PZT)薄膜的原理进行了讨论,以钛、锆的醇盐和硝酸铅等为原料制备出PZT压电薄膜,利用X射线衍射对PZT压电薄膜的成分进行了分析,利用扫描电子显微镜(SEM)对PZT晶体形成过程的变化进行了分析.X射线衍射分析表明,晶体成核阶段,PbZrO3(PZ)成分较多,晶体生长阶段,PZ成分减少,PZT成分逐渐增多.2次重复生长过程后,SEM扫描图像所得为四方形PZT晶体,颗粒平均尺寸为5μm,与Shimomura和Kanda实验所得的PZT晶体颗粒在大小和形状上基本相同,为钙钛矿型结构.