溶胶－凝胶方法制备PZT铁电薄膜材料的研究

本文介绍了用ｓｏｌ－ｇｅｌ方法制备ＰＺＴ铁电薄膜的工艺，并指出采用快速热处理工艺能有效地防止薄膜开裂。比较了用３种不同锆盐原料制备的ＰＺＴ薄膜的性能。实验结果表明，用无机盐硝酸锆制备的ＰＺＴ铁电薄膜的性能最好。     

用溶胶凝胶法制备PZT铁电体薄膜

本文选择非极性溶剂ＡｃＡｃ在大气中保护金属醇盐制备钛锆酸铅（ＰＺＴ）铁电体薄膜，当ＰＺＴ〈０．５ｍｏｌ／Ｌ时可生成稳定溶胶，ＰＺＴ能均匀分散在溶剂中，在４００℃除去残余有机物，然后在４００￣７００℃使薄膜晶化生成钙钛矿结构为主的多晶薄膜。本文利用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＩＲ及热分析技术对ＰＺＴ薄膜的形成及晶化等变化进行了分析和探讨。     

溶胶—凝胶法合成了PZT—TiNi复合膜

以醋酸铅、异丙醇锆和钛酸正丁酯为先驱物,利用溶胶－凝胶在ＴｉＮｉ形状记忆合金箔基片上成功合成了ＰＺＴ铁电陶瓷薄膜,并研究了ＰＺＴ薄膜的晶化过程,结果表明,所得ＰＺＴ薄膜属钙钛矿结构无裂纹,与ＴｉＮｉ合金基结合牢固。     

高取向度PZT铁电薄膜的研制

用无机盐替代锆卤,通过Ｓｏｌ＝Ｇｅｌ方法,合成均匀、稳定的ＰＺＴ溶胶。采用Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｐｉ基片加入ＰＴ过渡层,经快速热处理制备出沿（１００）高度定向的ＰＺＴ陶瓷薄膜,此薄膜具有良好的铁电性能。     

Sol—Gel法硅基铁电薄膜研究

介绍了用溶胶－凝胶方法制备Ｐｂ（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３（ＰＺＴ）铁电薄膜的工艺流程。以硝酸锆、醋酸铅和钛酸四丁酯为原料,在９００℃,３０ｍｉｎ退炎条件下制备了硅基ＰＺＴ铁电薄膜。实验分析结果显示,ＰＺＴ铁电薄膜的晶化很完善。研究了ＰＺＴ铁电薄膜与硅之间的界面及其对铁电薄膜品质的影响。并在此基础上实现了制备ＰＺＴ铁电薄膜的低温改进工艺。     

快速热处理对PZT薄膜的微结构及电性能的影响

采用改进的溶胶一凝胶技术,在Ｐｔ／Ｔｉ／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）基片上制备了太电ＰＺＴ薄膜,用ＸＲＤ和ＡＦＭ技术分析了不同热处理工艺条件下ＰＺＴ薄膜的微观形貌变化及相结构演化,系统测试了ＰＺＴ薄膜的铁电性能。工艺－结构－性能研究结果表明：快速热处理工艺（ＲＴＡ）有利于ＰＺＴ薄膜保持较低的漏电流密度,热处理温度是影响晶粒大小的主要因素,而保温时间则对ＰＺＴ薄膜的致密性、晶粒均匀度和晶界结合     

用Sol─Gel法制备PZT铁电陶瓷及薄膜

用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备了Ｐｂ（Ｚｒ＿（０．５）Ｔｉ＿（０．５））Ｏ＿３（ＰＺＴ）铁电陶瓷与薄膜，观察了它们的结晶情况并测定了它们的电学性能。利用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法，可降低ＰＺＴ陶瓷粉料的预烧温度约２００℃，所得陶瓷致密，晶粒均匀；具有较好的介电性能。ＰＺＴ陶瓷显示弥散相变特征。ＰＺＴ薄膜的晶化受基底影响很大。基底晶格越完整，与ＰＺＴ薄膜的晶格失配率越小，ＰＺＴ薄膜的晶化就越好。采用ＰｂＴｉＯ＿３过渡层促进ＰＺＴ薄膜在镀铂硅片上晶化。ＰｂＴｉＯ＿３过渡层与ＰＺＴ薄膜构成串联电路。其表现电学性能与相应的ＰＺＴ体材料相近。     

衬底对PZT铁电薄膜显微结构的影响

利用ＸＲＤ和ＳＥＭ观察了在不同衬底材料上用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备的ＰＺＴ铁电陶瓷薄膜的显微结构，发ＰＺＴ薄膜的结晶性能受衬底材料的影响极大。ＰＺＴ薄膜在金属铂片上能够很结晶。而在单晶硅片上则很难结晶，其在镀铂硅片上的结晶难易程度介于金属铂片与单晶硅片之间，在衬底上制备ＰＴ过渡层可以促进ＰＺＴ薄膜的结晶。     

Pt扩散阻挡层对PZT／Si薄膜化学结构和性能的影响

运用ＸＰＳ和ＡＥＳ研究了Ｐｔ扩散阻挡层对ＰＺＴ薄膜／Ｓｉ界面休学结构和性能的影响：在ＰＺＴ薄膜和Ｓｉ工间增加Ｐｔ扩散阻挡层，可以抑制ＴｉＣｘ物种和ＴｉＳｉｘ物种的形成，促进ＰＺＴ薄膜的形成反应。Ｐｔ扩散阻挡层的存在阻断了氧和Ｓｉ的相互扩散反应，促进ＰＺＴ物种形成钙钛矿型晶体结构，使得形成的ＰＴ薄膜具有和体相材料相摈 电常数和铁电性能。     

Sol-gel独立前驱单体制备PZT铁电薄膜技术

采用醋酸铅、硝酸氧锆(硝酸锆)、钛酸丁酯独立稳定的前驱单体。sol—gel法旋转涂膜技术制备了PZT铁电薄膜。研究了水的添加量对溶胶形成的影响,比较了不同的溶胶浓度、膜层结构(PT／PZT／PT Sandwich)及热处理工艺条件对薄膜结构、铁电性能的影响。     

改进溶胶-凝胶法制备PZT50/50铁电薄膜

采用改进的溶胶凝胶法在Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ衬底上制备了ＰＺＴ５０／５０铁电薄膜，用Ｘ射线衍射表征了薄膜的物相，用原子力显微镜（ＡＦＭ）表征薄膜的微观形貌，用ＲＴ６６Ａ测量了薄膜的铁电特性，获得了具有优良的铁电性能的晶粒尺寸为１００ｎｍ的ＰＺＴ５０／５０铁电薄膜，在２０Ｖ电压下，Ｐｒ＝３１．８３μＣ／ｃｍ２。     

铁电PZT系列薄膜结构和性能的研究

采用射频磁控溅射技术制备了铁电ＰＺＴ薄膜。研究了不同温度烧结的靶材与溅射薄膜成分的关系，深入探讨了薄膜的退火工怪薄膜晶体结构和铁性能的影响。认为当靶材原始配方相同时，则温（９００℃）烧结的靶材使得薄膜中有过剩的ＰｂＯ存在，有利于改善和提高薄膜的铁电性能；而高温（１２００℃）烧结的靶材，由于退火后薄膜中ＰｂＯ的含量小于化学计量仳，使得薄膜的铁电性能差。实验表明，薄膜的最佳退火条件为６００－６５０℃。     

PZT铁电薄膜结构及疲劳特性研究

铁电薄膜的电疲劳是铁电存储器等应用的主要障碍，我们用Ｓｏｌ－ｇｅｌ（溶胶－凝胶）方法制备ＰＺＴ铁电薄膜，对其结构和疲劳特性的研究表明，组分及工艺因素合影响薄膜的结构，具有玫瑰花形的ＰＺＴ薄膜内部存在较多的带电缺陷，在外电场作用下１０＾６周期后出现疲劳，改进组分配方或改进热处理工艺，使薄膜为纯钙钛矿结构，薄膜的寿命可超过１０＾１１周期。     

用溶胶－凝法制备锆钛铅铁电薄膜

利用溶胶－凝胶法在镀铂硅片上制备了ＰＺＴ铁电薄膜。利用ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＴＥＭ观察了ＰＺＴ薄膜的组成与形貌，测定ＰＺＴ薄膜的电学性能。为防止薄膜发生龟裂，在前体溶液中加入了干燥控制化学添加剂，并采用慢速变温的热处理过程。ＰｂＴｉＯ３过渡层保证了ＰＺＴ薄膜结晶完好。     

铅过量PLZT铁电薄膜的制备及其电学性质研究

采用Sol-Gel法,在Pt/TiO2／Si基片上制备了具有不同铅过量（0－20mol%)的PLZT铁电薄膜。分析了薄膜的晶相结构,研究了铅过量对PLZT铁电薄膜的介电性能和铁电性能的影响。结果表明,各薄膜均具有钙钛矿型结构,且各薄膜均呈（110）择优取向。PLZT铁电薄膜的介电性能和铁电性能随铅过量的变化而改变。铅过量为10mol%的薄膜具有最佳的介电性能和铁电性能。     

用溶胶—凝法制备锆钛铅铁电薄膜：1994年7月1日收到,8月20日修回

利用溶胶－凝胶法在镀铂硅片上制备了ＰＺＴ铁电薄膜，利用ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＴＥＭ观察了ＰＺＴ薄膜的组成与形貌，测定了ＰＺＴ薄膜的电学性能。防防止薄膜发生龟裂，在前体溶液中加入了干燥控制化学添加剂，并采用慢速变温的热处理过程，ＰｂＴｉＯ３过渡层保证了ＰＺＴ薄膜晶完好。     

富Pb的PZT铁电薄膜电性能异常

采用金属有机物热分解法制备了不同Ｐｂ过量的锆钛酸铅（ＰＺＴ）铁电薄膜。观测到Ｐｂ过量ＰＺＴ薄膜电滞回线束腰与Ｃ－Ｖ曲线四峰的异常现象,其异常程度随时间回剧。这是薄膜样品有界晶和界面上的ＰｂＯ２相所诱导的陷阱电荷对电畴产生钉扎的结果。陷阱电荷对电畴的钉轧程度与陷阱电荷的密度以及陷阱电荷与电畴的作用状况有关,通过改变晶界处的陷阱电荷的密度与分布可改变薄膜电性能的异常程度。     

MOD法制备的Pb0.985La0.01(Zr0.4Ti0.6)O3

采用金属有机分解法(MOD)在LNO(100)／Si衬底上制备了Pb0．985La0．01(Zr0．4Ti0.6)O3铁电薄膜，在薄膜的快速退火过程中，增加了一个中间温度预退火过程，并研究了该过程对薄膜晶型结构和铁电性能的影响．结果发现，中间温度预退火过程可以影响薄膜对晶型结构的选择．没有中间温度预退火过程的薄膜，显示出(100)择优取向；而经中间温度预退火的薄膜则表现为随机取向．对薄膜铁电性能的研究表明，没有中间温度预退火过程的薄膜的铁电性能较差，经380℃预退火的薄膜显示出最佳的铁电性能．晶型结构取向和缺陷是影响PLZT。薄膜铁电性能的两个主要因素．     

PZT纳米晶薄膜的Sol—Gel法制备及铁电性质

采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法，以Ｚｒ的硝酸盐替代醇盐，引入ＰｂＴｉＯ３过渡层的方法成功的制备了纳米晶铁电薄膜。并进行了差热、热重、结构、组分、铁电性能的测定、分析。     

铅过量PLZT铁电薄膜的制备及其电学性质研究

采用Sol Gel法 ,在Pt TiO2 Si基片上制备了具有不同铅过量 (0— 2 0mol% )的PLZT铁电薄膜。分析了薄膜的晶相结构 ,研究了铅过量对PLZT铁电薄膜的介电性能和铁电性能的影响。结果表明 ,各薄膜均具有钙钛矿型结构 ,且各薄膜均呈 (110 )择优取向。PLZT铁电薄膜的介电性能和铁电性能随铅过量的变化而改变。铅过量为 10mol%的薄膜具有最佳的的介电性能和铁电性能。