热分解法制备钛酸铅镧薄膜及其电性能研究

本文研究了用金属有机物热发解法制备ＰＬＴ８薄膜的工艺过程和基片对薄膜结构的影响，并且给出了铁电性能的测量结果。     

钛酸铅系陶瓷和薄膜

报道了九十年代通过组成和（或）工艺的调整在提高钛酸铅系陶瓷的工艺性、电性能方面的进展,以及用溶胶－凝胶、射频磁控溅射、脉冲激光沉积、激光消融技术、金属－有机物化学气相沉积和反应分子束外延制备薄膜的先进方法和检测手段。     

射频溅射制备钛酸铅薄膜

采用射频磁控溅射方法制备钙钛矿型钛酸铅铁电薄膜。通过各种不同溅射工艺条件研究,在适宜的溅射条件和基片温度下,溅射获得的PbTiO3薄膜表面晶粒大小均匀,膜层致密性好,经XRD分析证实,薄膜为钙钛矿型结构PbTiO3。外加Pt电极对薄膜进行测试表明,溅射得到的PbTiO3薄膜具有较好的电滞回线特性。     

采用金属机化合物热分解法研制锆钛酸铅薄膜

详细研究了采用金属有机化合物热分解法制备锆钛酸铅Pb(Zr0.53Ti0.47)O3铁电薄膜的工艺,讨论了影响PZT薄膜相结构的因素。     

钇掺杂锆钛酸铅铁电薄膜的电性能研究

对采用Sol-Gel法制备的钇掺杂锆钛酸铅铁电薄膜的电性能进行了研究。实验结果表明，由于钇离子（Y^3 ）的引入造成晶格畸变，使掺钇后的PZT铁电薄膜比未掺钇时具有更大的剩余极化强度、更小的矫顽场和漏电流。此外，钇掺杂锆钛酸铅铁电薄膜具有良好的介电性能，在室温和10kHz频率下，其介电常数和介电损耗分别为437和0．043。     

采用金属有机化合物热分解法研制锆钛酸铅薄膜

详细研究了采用金属有机化合物热分解法制备锆钛酸铅Pb（Zr0.53Ti0.47）O3铁电薄膜的工艺,讨论了影响PZT薄膜相结构的因素。     

Pb（Zrx，Ti1-x）O3成分梯度铁电薄膜的制备、结构及电性能表征

采用Sol-Gel方法,通过快速热处理,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备出Pb(Zrx,Ti1-x)O3成分梯度薄膜.经俄歇微探针能谱仪(AES)对制备的"上梯度"薄膜进行了成分深度分析,结果证实其成分梯度的存在.经XRD分析表明,制备的梯度薄膜为四方结构和三方结构的复合结构,但其晶面存在一定的结构畸变.经介电频谱测试表明,梯度薄膜的介电常数比每个单元的介电常数都大,但介电损耗相近.在10 kHz时,上、下梯度薄膜的介电常数分别为206和219.经不同偏压下电滞回线的测试表明,上、下梯度薄膜均表现出良好的铁电性质,其剩余极化强度Pr分别为24.3和26.8 μC·cm-2.经热释电性能测试表明,热释电系数随着温度的升高逐渐增加,室温下上、下梯度薄膜的热释电系数分别为5.78和4.61×10-8 C·cm-2K-1,高于每个单元的热释电系数.     

锆钛酸铅成分梯度薄膜的介电及铁电性能研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法,通过快速热处理,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备出Pb(Zr,Ti)O3成分梯度薄膜。经俄歇微探针能谱仪(AES)对制备的上梯度薄膜进行了成分深度分析,结果证实其成分梯度的存在。经XRD分析表明,制备的梯度薄膜为四方结构和三方结构的复合结构,但其晶面存在一定的结构畸变。经介电温谱测试表明,随着温度的升高,梯度薄膜出现一个铁电-铁电相变点和两个居里点,同时出现一定的频率弥散现象。经-εV特性曲线测试表明,梯度薄膜的介电常数-电压(-εV)及介质损耗-电压(tan-δV)曲线呈现典型的双峰特性,并且左右不对称。经不同偏压下电滞回线的测试表明,梯度薄膜表现出良好的铁电性质。     

直接感光法制备锆钛酸铅镧薄膜图形及其性能

采用化学修饰溶胶凝胶工艺,以PVP为薄膜开裂抑制剂,以苯酰丙酮为化学修饰剂,利用其与金属盐形成的配位螫合物结构,合成了具有紫外光感应特性的锆钛酸铅镧(Pb0.91La0.09(Zr0.65Ti0.35)O3,PLZT)前驱溶胶;对单次提拉得到的凝胶薄膜进行直接感光法图形制备;通过后续热处理,在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上得到了具有钙钛矿结构的PLZT薄膜图形,其最终热处理后的膜厚约为260nm,剩余极化强度约为6.7μC/cm2,矫顽场强约为77kV/cm,相对介电常数约为356,介电损耗约为0.02,漏电流密度小于10-2μA/cm2,极化疲劳特性可达107以上.     

直接感光法制备锆钛酸铅镧薄膜图形及其性能

采用化学修饰溶胶凝胶工艺,以PVP为薄膜开裂抑制剂,以苯酰丙酮为化学修饰剂,利用其与金属盐形成的配位螫合物结构,合成了具有紫外光感应特性的锆钛酸铅镧(Pb0.91La0.09(Zr0.65Ti0.35)O3,PLZT)前驱溶胶;对单次提拉得到的凝胶薄膜进行直接感光法图形制备;通过后续热处理,在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上得到了具有钙钛矿结构的PLZT薄膜图形,其最终热处理后的膜厚约为260nm,剩余极化强度约为6.7μC/cm2,矫顽场强约为77kV/cm,相对介电常数约为356,介电损耗约为0.02,漏电流密度小于10-2μA/cm2,极化疲劳特性可达107以上.     

热释电薄膜在红外探测器中的应用

介绍了热释电效应及热释电薄膜红外探测器的工作模式,特别是探测器单元对热释电薄膜的材料与低温生长要求。为了克服薄膜生长过程中较高的基片温度对读出集成电路(ROIC)的破坏性影响,一方面发展了离子束辅助沉积、外延缓冲层等多种低温生长技术,另一方面发展了复合探测器结构设计。已研制出了性能良好的铁电薄膜非制冷红外焦平面阵列,其噪声等效温差(NEDT)可达20mK。     

YMnO_3薄膜的铁电性能及其应用

对金属 -铁电体 -半导体场效应晶体管器件而言 ,具有六方晶系结构的稀土锰酸盐 ( Re Mn O3)是性能优良的薄膜材料 ,它们的介电常数低 ,仅仅只有单一的极化轴 ,没有挥发性的元素 Pb、Bi等。本文作者对 Re Mn O3材料的结构特征、制备方法及其铁电性能等进行了介绍 ,并指出存在的困难及其发展方向。     

非制冷型热释电薄膜红外探测器的制备及应用

介绍了室温非制冷型热释电薄膜红外探测器的原理和优势。从热释电材料的选择及器件的结构设计等方面阐述了热释电薄膜红外探测器的制备技术和研究动向,并归纳了器件的主要应用领域。     

非晶YBCO薄膜热释电红外探测器

介绍了非晶YBCO薄膜用作非制冷热释电红外探测器材料。它在室温下显示出强的热释电行为,并且容易在室温下采用射频磁控溅射法沉积,制备工艺与CMOS工艺相兼容,是 一种很有潜力的热释电探测器材料。并介绍了非晶YBCO热释电薄膜的研究现状,阐述了该薄膜及其探测器的制备技术和研究动向。     

薄膜热释电红外探测器吸收和响应性能的模拟研究

采用吸收、热传导和热释电响应模型,对薄膜热释电红外探测器的吸收和响应性能进行了模拟研究.当膜系中各膜层材料的物性参数确定时,对于不同波长的红外辐射及在不同的调制频率下,探测器主要性能的优劣与探测系统的结构设计密切相关.     

功能薄膜在薄膜电致发光显示技术中的应用

薄膜电致发光(thin film electroluminescence,简称TFEL或EL)显示器件,具有全固化、主动发光、重量轻、视角大、反应速度快、使用温度范围广等诸多优点,有着广泛的应用前景。TFEL器件的结构中包括了多种功能薄膜的应用,器件性能的好坏决定于各种功能薄膜的合理选择及其制备工艺。本文对TFEL器件中的功能薄膜进行了介绍。     

非制冷热释电薄膜红外探测器热绝缘结构的研制

采用由多孔 Si O2 薄膜和过渡 Si O2 薄膜组成的复合薄膜结构实现了非制冷热释电薄膜红外探测器的热绝缘 .利用溶胶凝胶方法制备了多孔 Si O2 薄膜以及过渡 Si O2 薄膜 ,通过优化制备工艺 ,使得多孔 Si O2 一次成膜厚度达到30 70 nm ,孔率达到 5 9% ;过渡 Si O2 一次成膜的厚度达到 1 88nm,孔率达到 4 % .AFM表明 ,由过渡 Si O2 薄膜与多孔Si O2 组成的复合薄膜结构的表面粗糙度远小于多孔 Si O2 薄膜的表面粗糙度 .该热绝缘结构有利于探测器后续各层功能薄膜的集成     

（Pb,La）TiO3铁电薄膜的制备及热释电性能研究

讨论了ＰＬＴ１５铁电薄膜的溶胶－凝胶制备技术,及ＰＬＴ薄膜的结构和电性能研究。结果表明,在Ｓｉ基片上成功地生长出钙钛矿型结构多晶铁电薄膜,在（１１１）Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ上外延生长出（１１１）ＰＬＴ１５铁电薄膜。溶胶－凝胶制备的ＰＬＴ１５铁电薄膜具有优良的热释电性能,其热释电系数ｐ为５．２５×１０－８Ｃｃｍ－２Ｋ－１,电压响应率优值ＦＶ达到０．７８×１０－１０Ｃｃｍ／Ｊ,探测率优值Ｆｍ为１．１３×１０－８Ｃｃｍ／Ｊ,适于制备热释电红外探测器     

电光、热释电材料KTa_（1－x）Nb_xO_3的制备、性能及应用

介绍了电光、热释电材料ＫＴａ＿（１－ｘ）Ｎｂ＿ｘＯ＿３单晶、陶瓷、薄膜的制备方法，以及所制备材料的性能和应用。分析了其研究现状，简要论述了其发展趋势。     

热释电系数测试系统

对铁电薄膜所具有的铁电、热释电特性进行了研究,在此基础上设计出了热释电系数测试系统。ｐＡ级电流放大器是测试系统的设计重点,而其输入阻抗、运算精度及噪声抑制又是设计关键。简要介绍了测试系统的设计思路、组成及工作原理。用所设计的测试系统对ＰＬＴ薄膜样品进行了测试,测试结果表明,溶胶－凝胶工艺制备的ＰＬＴ薄膜样品的热释电电流平均值为２．１×１０－１１Ａ而对应的热释电系数ｐ为２．５２×１０－８Ｃ／ｃｍ２°Ｃ。