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。     

Sol-gel法制备Bi3.15Nd0.85Ti3O12铁电薄膜的性能研究

用sol-gel法成功制备了Bi3.15Nd0.85Ti3O12铁电薄膜,XRD结果表明制备的BNT薄膜具有(117)和(00l)的混合取向,FE-SEM显示薄膜表面光滑致密,颗粒均匀.剩余极化Pr和矫顽场Ec分别为29.5μC/cm2和100kV/cm,经过109次循环后几乎无疲劳.     

气压对射频磁控溅射Bi4Ti3O12薄膜的影响

在不同溅射气压下,采用射频磁控溅射技术在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了钛酸铋（Bi4Ti3O12）薄膜。在较低的气压（0.45-0.8Pa）下,得到了单相的Bi4Ti3O12薄膜;在较高气压（1.0-1.8Pa）下,薄膜中出现Bi2Ti2O7焦绿石相;随着气压的增加,薄膜的沉积速率和晶粒尺寸先增大后减小,表面粗糙度也逐渐增加;在适宜的气压（0.6Pa）下,得到的Bi4Ti3O12薄膜物相单一、表面平整致密、结晶良好。     

硅基Bi4Ti3O12薄膜的C-V特性研究

Bi4 Ti3O12是典型的层状钙钛矿结构铁电材料,具有优良的压电、铁电、热释电和电光等性能,可广泛应用于铁电存储器、压电和电光等器件.本文在硅衬底上利用溶胶凝胶法制备出Bi4 Ti3O12铁电薄膜,并且对其性能进行了研究.测量不同退火温度下得到的Ag/BTO/p-Si结构的C-V曲线,结果表明Bi4 Ti3O12薄膜在合适的制备工艺下可望实现极化型存储.     

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.     

分子动力学方法模拟压强对Bi4Ti3O12铁电相变行为的影响

在壳模型的基础上, 通过分子动力学方法模拟了压强对Bi₄Ti₃O₁₂(BIT)铁电相变行为的影响. 为了提高模拟的准确性, 在原有势参数的基础上增加了Ti-Ti短程相互作用势. 计算得出了温度为300K时BIT单晶的铁电正交B2cb相在x方向和z方向的自发极化强度分别为39.4μC/cm²和0, 与实验结果较好的吻合. 然后模拟了压强对BIT相变行为的影响. 模拟结果表明: BIT单晶在压强从-2 GPa到24 GPa范围内, 经历了两次结构相变, 分别发生在 6 GPa和20 GPa处. 这种对称性的改变类似于在环境压力条件下温度导致BIT单晶对称性的改变. 因而模拟结果为研究压强引起BIT的相变行为提供了理论依据.     

Ag/Bi4Ti3O12/p-Si异质结的制备及其C-V特性研究

为制备符合铁电存储器件要求的高质量铁电薄膜,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)工艺,制备了Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜及MFS结构的Ag/Bi4Ti3O12/P-Si异质结,对Bi4Ti3O12薄膜的相结构特征及异质结的C-V特性进行了测试与分析.XRD图谱显示,Si基Bi4Ti3O12薄膜具有沿c-轴择优取向生长的趋势,而Ag/Bi4Ti3O12/p-Si异质结顺时针回滞的C-V特性曲线则表明,该异质结可实现电极化存储.此外,对该异质结C-V特性曲线的非对称及向负偏压方向偏移的产生原因也进行了分析.在此基础上,为提高铁电薄膜的铁电性能及改善其C-V特性提出了合理的结构设想.     

Ag/Bi3.25La0.75Ti3O12/Bi4Ti3O12/Si结构铁电薄膜制备及其铁电性能的研究

利用溶胶-凝胶(sol-gel)方法,在硅基底上制备了Bi3.25La0.75Ti3O12/Bi4Ti3O12/Si铁电薄膜,其中Bi4Ti3O12作为缓冲层.用XRD方法分析了该结构铁电薄膜的物相结构;用扫描电镜对薄膜样品进行表面形貌观察;并且对该结构的铁电性能进行了研究.     

非化学计量Bi2O3对制备Bi4Ti3O12粉体影响的研究

制备晶粒形貌生长各向异性的中间化合物Bi4Ti3O12粉体是采用流延成型和模板晶粒生长(TGG)等工艺方法制备(Na0.5Bi0.5)TiO3基无铅压电织构陶瓷的关键技术.以NaCl-KCl熔盐法制备了生长各向异性的Bi4Ti3O12粉体,利用X射线衍射和扫描电子显微镜研究了非化学计量Bi2O3对粉体相结构和微观形貌的影响,优化了制备Bi4Ti3O12粉体的工艺参数,并探讨了Bi4Ti3O12粉体在熔盐中的生长机理.研究表明,随着Bi2O3过量程度的增加,所得Bi4Ti3O12粉体颗粒的平均尺寸和均匀程度均增加,当Bi2O3过量7.5%时达到最佳值,其平均粒径为8～10 μm.     

Bi4Ti3O12光催化粉体的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备Bi4Ti3O12粉体,通过DSC-TGA、XRD以及光催化降解甲基橙的分析,研究了热处理温度、蒸馏水加入量及溶胶陈化时间等制备条件对光催化活性的影响.结果表明,通过优化制备条件后,所制备样品的带隙能约为2.89eV,在普通日光灯下对甲基橙的降解率普遍大于相同条件下P25的降解率.     

Bi4Ti3O12铁电薄膜的MOCVD制备及其物理性质研究

采用常压ＭＯＣＶＤ技术在（１００）硅衬底上生长了具有（１００）及（００１）取各的钛酸铋（Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２）薄膜。在适当的生长条件下可获得（１００）取向膜，在７５０－８００℃下退火可获得（００１）择优取向膜。通过观察Ｐ－Ｅ电滞回线可确认膜的铁电性质，测得（１００）取向膜的剩余极化强度为３８μｃ／ｃｍ＾２，矫顽场为４５ＫＶ／ｃｍ。同时测量了钛酸铋薄膜的介电常数及损耗角正切。     

MFS结构钛酸铋薄膜的C-V特性研究

利用sol—gel方法在p—Si(lll)基底上制备钛酸铋薄膜。测量不同退火温度下得到的In／BTO／p—Si结构的C-V曲线,测量结果表明制备的MFS结构钛酸铋薄膜在合适的制备工艺下可望实现极化型存储。     

溶胶—凝胶技术制备Bi4Ti3O12铁电薄膜的研究

采用溶胶－凝胶技术在Ｓｉ单晶基片上制备了具有层状钙钛矿型结构的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２ｘ铁电薄膜，讨论了回火温度与时间对薄膜结构的影响，Ｘ射线衍射分析表明，经７００℃和７００℃以上温度回火的薄膜为具有层状钙矿型结构的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２多晶薄膜，该薄膜的电滞回线测试呈出剩余极化强度Ｐｒ＝５μＣ／ｃｍ＾２，矫顽场Ｅｃ＝１３０ｋＶ／ｃｍ。     

熔盐法制备片状钛酸铋粉体的研究

采用NaCl-KCl熔盐法制备了生长各向异性的片状Bi4Ti3O12粉体.研究了预烧温度及熔盐含量对粉体形貌及显微结构的影响.结果表明,750℃预烧所得Bi4Ti3O12粉体为单一的钙钛矿型结构,随熔盐含量的增加,Bi4Ti3O12粉粒的尺寸及生长的各向异性程度均有所增大,预烧温度的增加也促进了粉粒的生长,获得明显生长各向异性的钛酸铋粉体的最佳预烧温度为950～1000℃.     

Sol-Gel工艺Si基Bi4 Ti3 O12铁电薄膜制备与晶相结构研究

采用Sol-Gel工艺制备了Si基Bi4TiO12铁电薄膜.研究了退火温度、退火时间、薄膜厚度等对薄膜晶相结构的影响.研究表明,退火温度对Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜晶相结构的影响最为显著,而且随退火温度升高,Bi4Ti3O12薄膜更趋向于沿c-轴取向的生长;退火时间在30分钟内对薄膜晶相结构的影响比较明显;薄膜厚度及30分钟以上的退火处理对薄膜晶相结构的影响不大.     

晶化时间对水热法制备钛酸铋纳米粉体的研究

采用分析纯Bi(NO3)3·5H2O和TiCl4为原料,以NaOH为矿化剂,在反应温度为230℃的水热条件下,研究了晶化时间对Bi4Ti3O12物相结晶性能的影响。XRD表明在晶化时间不少于240min的条件下,才能合成纯的Bi4Ti3O12单一物相,并随着晶化时间的延长,Bi4Ti3O12的晶粒有所长大。通过红外光谱、比表面积和TEM等性能表征,探讨了钛酸铋的水热合成机理,用原位生成机理和溶解 再结晶机理解释了钛酸铋的水热生长过程。     

Bi4Ti3O12薄膜的取向生长及其电性能研究

采用Sol—Gel工艺，在快速退火的工艺条件下制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜，研究了退火温度及时间、薄膜厚度对Bi4Ti3O12薄膜的取向生长行为及其铁电性能、漏电流的影响，探讨了Bi4Ti3O12薄膜取向生长的微观机制．结果表明：退火温度显著影响薄膜的C轴取向生长，其(00ι)品面的取向度F=(P—P0)／(1-P0)由550℃的0．081增加到850℃的0．827，退火时间对其(00ι)晶面的取向度也有较大影响；经750℃以上温度退火处理的Bi4Ti3O12薄膜呈高度c轴取向，对铁电性能有较明显的削弱作用；薄膜的漏电流密度随退火温度升高而增大，但薄膜的c轴取向生长有利于减缓漏电流密度的增长。