PZT铁电薄膜的制备及电学性能研究

使用硝酸锆作锆源的溶胶－凝胶方法制备ＰＺＴ铁电薄膜。他们的电学性能被测试包括电滞回线，电流Ｉ（ｔ）特性，漏电流，矫顽场疲劳和老化。测到的ＰＺＴ薄膜剩余极化８．２μＣ／ｃｍ~２，矫顽场６８ｋＶ／ｃｍ．簿膜的寿命可超过１０~（１１）周期。     

硅基铁电薄膜的制备和特性研究

本文详细介绍了在硅衬底上用ＳＯＬ－ＧＥＬ方法制备ＰＺＴ铁电薄膜电容的工艺步骤，对铁电薄膜进行了ＸＰＳ分析、表面形貌分析、ＸＲＤ分析，测量了铁电电容的电滞回线及Ｃ－Ｖ曲线，并分析了各种工艺条件对铁电薄膜性能的影响．     

PZT铁电薄膜的掺杂改性

用溶胶－凝胶方法制备了掺高价离子钇及过量Ｐｂ的ＰＺＴ铁电薄膜。探讨了添加剂对ＰＺＴ铁电薄膜的结构和电特性的影响。实验表明，过量ｒ（Ｐｂ）６％或掺高价离子ｒ（Ｙ）３％能较大地改善ＰＺＴ铁电薄膜的电性能。     

铁电-硅集成微麦克风和扬声器的理论设计

在现有Ｐｂ（Ｚｒ,Ｔｉ）Ｏ３（ＰＺＴ）铁电薄膜的制备工艺基础上,提出并设计了可集成在同一芯片上的基于ＰＺＴ铁电薄膜的压电型微麦克风、扬声器结构,对其灵敏度和声输出进行了理论计算,比较了基于ＰＺＴ和ＺｎＯ两种材料的微麦克风和扬声器的性能差异。     

PZT非线性特性的研究

对ＰＺＴ的非线性特性进行了理论和实验研究，给出了施加不同电压时ＰＺＴ机电耦合特性的实验曲线，详细讨论了施加电压过程与所产生的机械变形之间的关系。最后根据实验结果给出了ＰＺＴ用作执行元件时的线性工作区、非线性工作区和截止区。     

真空溅射制备PZT铁电薄膜

采用射频溅射法制备了ＰＺＴ铁电薄膜材料，测量了薄膜材料的介电常数和电滞回线，分析了薄膜的成分。ＸＲＤ分析结果表明，溅射形成的ＰＺＴ薄膜的结构和铁电性能强烈依赖于成膜工艺中的衬底温度。薄膜的居里点为２５０℃左右，靶的组成以Ｐｂ１．１０（Ｚｒ０．５２Ｔｉ０．４８）Ｏ３为宜。     

电控宽带连续调谐外腔半导体激光器

介绍了一种电控调谐的外腔半导体激光器，并对其连续调谐特性进行了理论和实验分析。压电陶瓷（ＰＺＴ）（双晶片）的电扫描角度可达１°，采用适当的外腔结构，靠ＰＺＴ可同时改变外腔腔长和光栅衍射角，实现输出波长的调谐。该器件调谐范围最大可达１５ｎｍ，连续调谐范围（无跳模）为５０ＧＨｚ     

准分子激光制备多层铁电薄膜的C—V特性研究

采用脉冲准分子激光工艺，在ｐ型Ｓｉ（１００）单晶基片上，成功地淀积了ＢＩＴ、ＰＺＴ／ＢＩＴ和ＢＩＴ／ＰＺＴ／ＢＩＴ等多层结构的铁电薄膜，采用低频阻抗分析仪，分析了它们的Ｃ－Ｖ特性曲线的记忆窗口，讨论了记忆窗口与频率的关系，记忆窗口与多层结构的关系。结果表明，三层结构铁电薄膜的Ｃ－Ｖ特性的窗口优于双层和单层结构的铁电薄膜。     

多层结构铁电薄膜的I—V特性性能的研究

为ＦＲＡＭ、ＦＦＥＴ和ＦＤＭ的实际应用研究，提出了多层结构铁电薄膜的设计思想，实际制备了Ｍ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ、Ｍ／ＰＺＴ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ、Ｍ／ＢＩＴ／ＰＺＴ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ三种结构铁电薄膜，并测量了它们的Ｉ－Ｖ特性曲线。结果表明，夹层结构铁电薄膜Ｍ／ＢＩＴ／ＰＺＴ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ漏电流密度Ｊ最小，在５００ｎｍ厚时Ｊ＋（＋３Ｖ）约２．８×１０－１０Ａ／ｍｍ２，Ｊ－（－３Ｖ）约１．２×１０－１２Ａ／ｍｍ２优于单层和双层结构铁电薄膜的结果。     

射频磁控溅射法制备BST薄膜及性能研究

采用射频磁控溅射法制备了钛酸锶钡薄膜材料,研究了薄膜的晶体结构和微观形貌,测试了其偏压特性曲线和电滞回线。初步探讨了εr-E曲线、电滞回线发生平移的原因：上下电极与钛酸锶钡薄膜间的界面势垒不对称。     

电致伸缩陶瓷微位移器非线性的数值方法补偿

本文通过对电致伸缩陶瓷材料的非线性进行分析。找到了补偿电致伸缩陶瓷非线性的数值方法，并对不同回程大小的电滞回线进行了分段处理，使补偿结果更为精确。     

Au/PZT/BIT/p-Si结构铁电 存储二极管I-V 特性

采用脉冲激光沉积方法（PLD）制备了Au/PZT/BIT/p-Si多层结构铁电存储二极管.对铁电存储二极管的P-E电滞回线、I-V特性曲线分别进行了测试与分析,并对其导电行为及基于I-V特性回滞现象的存储机理进行了讨论.实验表明,所制备的多层铁电薄膜具有较高的剩余极化（27μC/cm2）和较低的矫顽场（48kV/cm）,BIT铁电层有助于缓解PZT与Si衬底之间的界面反应和互扩散,减少界面态,与Au/PZT/p-Si结构相比,漏电流密度降低近两个数量级,I-V特性曲线回滞窗口明显增大.     

去离子水清洗工艺对PZT铁电电容性能的影响

采用磁控溅射制备了结构为Pt/PZT/Pt/Ti/SiO2/Si的PZT铁电电容,并对样品用去离子水处理,通过测试其电滞回线以及漏电流,并结合XPS分析,研究了去离子水对PZT铁电电容的性能影响.结果表明,在去离子水清洗后,由于在PZT表面有吸附,PZT电容电滞回线沿电压轴发生漂移,电子势垒降低,漏电流增大,经过高温热...     

PZT薄膜电滞回线测试的数值补偿研究

通过Sawyer-Tower测试电路研究了铁电薄膜的电滞回线,发现薄膜漏电阻以及示波器输入电阻和电容的影响可能会使所测量的电滞回线发生形状扭曲或者使测量结果出现较大偏差,通过数值补偿方法重建了电荷平衡方程,并编制了相应的软件补偿程序。通过对溶胶-凝胶制备的PZT铁电薄膜的电滞回线测试表明,运用该数值补偿方法可以有效补偿薄膜漏电阻以及示波器输入电阻和电容对测试结果的影响,满足PZT铁电薄膜制备技术以及微机电系统中器件设计对薄膜性能测试的要求。     

Calculation of Hysteresis Losses for Ferroelectric Soft Lead Zirconate Titanate Ceramics

The phenomenological Hamad model was modified to enable retracing of the hysteresis loop of ferroelectric soft lead zirconate titanate (PZT). Comparison with experimental results revealed the modified model can retrace polarization versus electric field for different electric field amplitudes and temperatures. Hysteresis loss per unit volume per cycle for soft PZT was predicted and estimated. The results revealed that energy loss increased with decreasing temperature and with increasing electric field amplitude.     

Study of properties of nanoscale lead zirconate titanate films

Characteristics of lead zirconate titanate (PZT) alloy films 50–200 nm thick grown on sapphire and silicon substrates by low-temperature synthesis from Ti₅₂Zr₄₈ alloy films were studied. The surface morphology and composition of PZT films were studied and some electrical characteristics of the obtained coatings were determined. The occurrence of the piezoelectric effect in films was observed by the Sawyer-Tower method, as was the dependence of the shape of the hysteresis loop on the value and frequency of the applied voltage.     

斐索干涉仪中压电陶瓷的非线性校正

相移器是斐索干涉仪的核心部件,其关键为压电陶瓷(PZT)致动器,而其迟滞非线性特性严重影响了相移精度,对光学元件的形貌检测造成不利影响。该文首先设计了PZT的控制系统,利用National Instruments（NI）动态数据采集设备（PCIe 6321）、LabVIEW系统及电压放大器组成电压驱动系统产生驱动信号,利用电阻式应变仪、惠斯通电桥作为位移传感器采集位移;其次,提出了一种多项式模型及基于PZT传递函数的前馈开环校正算法对PZT进行建模及校正;最后,在实验系统上对该算法进行了验证。实验结果表明,校正后,相移器的相移误差可被改善,校正前、后位移差小于10%。该系统可有效校正非线性,从而降低非线性相移对测量结果的影响,满足检测光学元件面形的高精度要求。     

Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3 memory capacitor on Si with a polycrystalline silicon/SiO_2 stacked buffer layer

Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3(PZT) thin films have been deposited on a p-type Si substrate separated by a polycrystalline silicon/SiO_2 stacked buffer layer.The X-ray diffraction peaks of the PZT thin films prepared on the polycrystalline silicon annealed at different temperatures were measured.In addition,the polarization of the Pt/PZT/polycrystalline silicon capacitor has been investigated.The memory capacitor of the metal/ferroelectric/polycrystalline silicon/SiO_2/semiconductor structure annealed at 650℃...     

Au／PZT／p-Si结构铁电存储二极管的制备及其性能

采用准分子脉冲激光沉积(PLD)工艺,制备了Au／PZT／p-Si结构铁电存储二极管.在氧气氛350℃低温沉积、原位530℃快速退火工艺条件下,获得了多晶纯钙钛矿结构的Pb（Zr0.52Ti0.48）O3（PZT）铁电薄膜.PZT薄膜的铁电性能测试显示较饱和的、不对称的电滞回线,其剩余极化和矫顽场分别为13μC／cm2和48kV／cm.从C-V和I-V特性曲线观察到源于铁电极化的回滞现象,记忆窗口约1.1V,＋4V偏压下电流密度为3.9×10－6A／cm2.     

Synthesis of the PZT films deposited on pt-coated (100) Si substrates for nonvolatile memory applications

Ferroelectric lead-zirconate-titanate (PZT) thin films were deposited by the pulsed laser deposition technique on Pt-coated (100) Si substrates. This study was focused on the investigation of the PZT film growth on (100) Si substrate at varying deposition parameters and electrical characterization of the films including hysteresis loop and fatigue properties by RT66A Standardized Ferroelectric Test System. PZT deposited at higher temperature (575°C in 450 mTorr O₂ partial pressure) showed the best crystalline structure. The remnant polarization and the retained polarization of the ferroelectric capacitors were 13 μC/cm² and 20 μC/cm², respectively. The crystallographic properties of the films were determined using the x-ray diffractometer method. The cross-sectional transmission electron microscope results showed very smooth interfaces among different layers of films.