Ba0.6Sr0.4 TiO3粉体的水热法制备

以氯化钡、氯化锶和四氯化钛为原料,在190℃下反应10h合成了平均粒径为80nm左右的立方相Ba0.6Sr0.4 TiO3粉体.粉体粒度均一,团聚少,纯度高,杂质离子少.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱议(XRF)等分析方法对合成粉体的物相、形貌和组成进行了表征,并研究了初始配比、矿化剂KOH过量浓度、水热时间和温度等条件对合成Ba0.6Sr0.4 TiO3粉体的影响.     

表面活性剂对溶胶-凝胶法制备Ba0.6Sr0.4TiO3粉体的影响

钛酸锶钡(BST)陶瓷是一种性能优异的电容器材料、热敏材料和铁电压电材料,具有非常广阔的应用领域.采用溶胶-凝胶法合成了Ba0.6Sr0.4TiO3纳米粉体,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪对粉体的物相组成、颗粒大小和形态进行了分析,利用红外光谱仪(FT-IR)研究了表面活性剂在合成纳米Ba0.6Sr0.4TiO3过程中的作用,并重点考察了表面活性剂对Ba0.6Sr0.4TiO3粉体性能的影响.研究结果表明,通过添加适量的表面活性剂能有效改善纳米钛酸锶钡粉体的表面性能,使纳米钛酸锶钡具有较好的分散性,可充分发挥材料的纳米效应.     

组分梯度（Ba,Sr）TiO3薄膜的制备工艺研究

采用改进的溶胶．凝胶（sol-gel）法在si衬底上制备了组分梯度Ba1-xSrxTiO3（x=0，0．1，0．2，0．3，0．4）（简称BST）薄膜。探讨了不同退火温度对组分梯度BST薄膜晶化的影响，应用X射线衍射（XRD）及原子力显微镜（AFM）分析了薄膜的微观结构。结果表明组分梯度薄膜的最佳制备工艺为600℃预烧5min，700℃退火1．5h，此时薄膜具有完整的钙钛矿相，薄膜表面平整、无裂纹、无孔洞。比较了单组分和组分梯度BST薄膜的微观结构。XRD测试结果显示，组分梯度BST薄膜的衍射峰峰位介于底层和硕层单组分BST薄膜之间，且衍射峰明显宽化；AFM测试结果表明，组分梯度BST薄膜的晶粒明显大于单组分BST薄膜，表面均方根粗糙度（RMS）也大于单组分BST薄膜，这可能是由于组分梯度薄膜较高的预烧温度促进晶粒生长造成的。     

富钛梯度(Ba0.6Sr0.4)TiO3薄膜的介电调谐性能研究

采用溶胶凝胶工艺,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底制备了富钛(Ba0.6Sr0.4)TiO3(BST)薄膜和富钛梯度薄膜.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析测定了BST的微结构和薄膜的表面形貌,研究了富钛含量和梯度结构对BST介电调谐性能的影响.结果表明富钛薄膜中析出了TiO2相,薄膜的介电常数、损耗和调谐量随着钙钛矿结构(ABO3)中A/B的增加而增加;当A/B为0.68时,有最小的介电损耗0.017;当A/B为1时,有最高的介电常数和调谐量,分别为592%和43.72%.而富钛梯度薄膜因TiO2的析出而丧失晶格不匹配应力的影响,在介电调谐性能上并没有表现出梯度薄膜的综合优异性能.     

微波调谐铈钇共掺Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的改性机制研究

用改进的溶胶一凝胶法制备光滑致密的预晶化铈（Ce）和锰（Mn）共掺钛酸锶钡（CeMn—SST）薄膜。电容－电压曲线表明,随着薄膜厚度的增加,综合介电性能大幅度改善,8层薄膜显示介电常数约为1300、低于0．007介电损耗、高于58％调谐率及接近180优质因子等优化介电性能,为主要沿（1101晶面层状生长的钙钛矿结构。     

宽温度稳定Ba0.80Sr0.20TiO3/Pb0.82La0.12TiO3复合厚膜的低温制备研究

利用溶胶-凝胶法合成了两种不同居里温度的Ba_0.80Sr_0.20TiO₃(BST-80)和Pb_0.82La_0.12TiO₃(PLT-12)铁电陶瓷微粉.以陶瓷微粉,低熔点玻璃粉末PbO-B₂O₃等混合配制浆料,应用丝网印刷法在ITO石英玻璃基板上制备厚膜,并在550-750℃温度下于密封的石英套管中烧结致密化,成功的在750℃低温下制备出BST-80和PLT-82晶相稳定共存的复合厚膜.厚膜的相关性能通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、阻抗仪(LCR)等手段进行测试.结果表明,厚膜的形成主要通过750℃下PbO-B₂O₂玻璃相的浸润及均匀包裹到颗粒表面并经颗粒在玻璃相中一定的液相传质过程而致密化;通过控制玻璃相的包裹及控制颗粒的扩散实现颗粒相的稳定共存.厚膜中PLT-82晶相的晶格受Pb²⁺离子扩散进入玻璃相而略有缩小.这种复合厚膜的介电常数在较宽的温度范围0-300℃间的变化率<18％,具有较高的温度稳定性.     

新型的Sol-gel法制备Ba0.6Sr0.4TiO3铁电陶瓷

采用新型的Sol-gel工艺制备了Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)超细粉体,将BST粉体进行压制和烧结,获得了晶粒尺寸在1μm以内的BST陶瓷块体.观察了BST陶瓷块体的结晶情况并测定了其电学性能.在Sol-gel工艺中,加入了有机大分子量聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone,PVP)制备BST前驱体.实验结果表明:PVP的加入可有效增加前驱体的稳定性和分散性,降低BST陶瓷的预烧温度约250℃,并在1200℃获得晶粒细小、致密的BST陶瓷.BST陶瓷,显示弥散相变特征.     

丝网印刷B-Li玻璃掺杂Ba0.5Sr0.5TiO3厚膜介电性能研究

钛酸锶钡(BST)陶瓷材料在外置偏压直流电场作用下,具有高的介电可调性,可以广泛地应用于电可调陶瓷电容器以及无源可调微波器件的设计与开发.通过B-Li玻璃的有效掺杂,实现BST陶瓷材料与Ag、Cu贱金属电极材料的低温友好烧结,是发展混合集成厚膜电路的技术要求.主要采用丝网印刷工艺,在Al2O3陶瓷衬底上,制备了B-Li玻璃掺杂的Ba0.5Sr0.5TiO3厚膜材料,并对其最佳烧结温度、物相结构、显微形貌以及介电性能进行了研究.结果表明,B-Li玻璃掺杂的Ba0.5Sr0.5TiO3厚膜材料在950℃可以实现低温烧结,得到了厚度为20μm的均匀致密厚膜材料;相比于BST陶瓷块体材料,5%(质量分数)B-Li玻璃掺杂BST厚膜的居里峰发生了明显的弥散和宽化,介电常数显著降低;在室温和10kHz频率下,其介电常数为210,介电损耗为0.0037,介电可调性可达15%以上,可以适用于厚膜混合集成电路与可调器件的设计和开发.     

Co掺杂对Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜介电性能的影响

利用溶胶凝胶工艺在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备了Co掺杂量为0～10%(摩尔分数)的(Ba0.6Sr0.4) Ti1-xCoxO3薄膜.研究了薄膜的结构、表面形貌、介电性能与Co掺杂量的关系.薄膜的介电损耗随着Co含量的增加而减少,在摩尔含量10%时达到最小值0.0128.FOM值在摩尔含量为2.5%达到最大值20,它的介电常数、介电损耗和调谐量分别为639.42、0.0218、43.6%.     

电泳沉积法制备Ba0.6Sr0.4TiO3厚膜及其电学性能研究

采用电泳沉积法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上制备了厚度为33μm的Ba0.6Sr0.4TiO3(BST40)厚膜,研究了其介电调谐特性、漏电流特性和铁电特性.实验结果表明:采用水热法制备纳米BST40粒子,经250MPa高压压制,950°C热处理后,BST40厚膜可形成完整的立方钙钛矿结构且表面致密、无裂纹. ε-V特性表明,1kHz时厚膜调谐率可达59.2%.Ⅰ-Ⅴ特性表明,当电压从-25～25V变化时,漏导电流100μA/cm2.测量了在1kHz,不同温度下厚膜的电滞回线.在0°C时,其剩余极化强度为1.06μC/cm2.     

溶胶-凝胶法制备CZTS太阳能电池吸收层薄膜

Cu2ZnSnS4(CZTS)具有与CIGS相似的结构,其直接带隙宽度为1.45~1.6eV,吸收系数则高于104cm-1,构成元素丰富且无毒,因此其作为一种P型半导体材料,被认为是最有希望替代CIGS的材料之一。以去离子水和无水乙醇作为溶剂,采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)在玻璃基底上制得了CZTS薄膜,利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电镜和紫外可见光谱对样品进行了表征,并讨论了烘焙温度对薄膜结构和形貌的影响。结果表明当热处理温度达到200℃时得到了黑色的CZTS薄膜,其禁带宽度为1.45eV,经过EDS分析制得的薄膜的元素比Cu∶Zn∶Sn∶S接近2∶1∶1∶4,这与CZTS的理论值是一致的,但是薄膜中存在少量的氯元素,同时适当降低前期的烘焙温度可以提高薄膜的致密性。     

溶胶-凝胶法制备PZT铁电薄膜的结构特征研究

采用溶胶－凝胶方法在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上制备了光滑均匀的PZT（50／50）铁电薄膜。用XRD、FT－IR反射光谱、Raman光谱以及原子力显微镜（AFM）研究了薄膜随热处理温度的结构变化过程以及薄膜中有机物的挥发。Raman光谱给出了薄膜中三方和四方相共存及转变的结构变化信息。AFM揭示了PZT薄膜中钙铁矿相的形成是从焦绿石结构中转变而来的，其生长机制可用Rosettes生长模型来解释。薄膜中相交约120°交角的3条延伸的界面线则是为了释放薄膜中的应力而产生的。     

BST薄膜的研究现状与发展趋势

综述了(Ba1-xSrx)TiO3(BST)薄膜材料的研究现状，包括薄膜的制备技术、电极材料的选择、组分与掺杂对电学及介电性能的影响，分析了与薄膜相关的缺陷和可靠性现象，并对未来可能的进展作了简单的描述。     

溶胶—凝胶方法制备铁电薄膜及其力学性质的研究

本文介绍用溶胶-凝胶方法制备钛酸铅镧(PLT)铁电膜,采用划痕法测定PLT膜在Si基片上的附着力,并通过x射线衍射(XRD)测定在各种工艺条件下PLT薄膜的晶格畸变,并计算内应力。实验表明溶胶-凝胶方法的工艺因素对薄膜的力学性质有很大影响。通过控制溶液浓度,热处理温度及薄膜的厚度可得到附着力强,内应力小,品格畸变小的优质膜。     

直接感光法制备钛酸锶钡图形化薄膜及其性能研究

采用改进的化学修饰的溶胶-凝胶工艺, 以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为薄膜开裂抑制剂, 以乙酰丙酮为化学修饰剂, 利用乙酰丙酮可以与金属盐形成的配位螯合物的特性, 制备了具有紫外光感光特性的钛酸锶钡(Ba_0.8Sr_0.2TiO₃)前驱溶胶及其凝胶薄膜; 结合直接感光法, 首先制备图形化凝胶薄膜, 再通过后续热处理, 在Pt/TiO₂/SiO₂/Si衬底上最终得到了具有钙钛矿结构的钛酸锶钡图形化薄膜, 其图形厚度约为793nm, 相对介电常数约为600, 介电损耗约为0.03.     

压电厚膜的研究现状及趋势

随着电子元器件向小型、高灵敏、集成、多功能化方向发展,薄/厚膜材料及器件逐渐成为研究的重点.由于压电厚膜(10～100μm)兼具有压电陶瓷与压电薄膜的优点,是各种微型传感器和执行器的核心部分,已引起世界各国研究者极大的兴趣,但是大多数研究还处于实验阶段.评述了压电厚膜的制备方法、测试表征以及应用状况,归纳了压电厚膜研究的现状及发展趋势,指出了其中存在的问题及解决办法,并对压电厚膜今后的研究提出了一些建议.     

溶胶-凝胶法制备Y掺杂ZnO薄膜及其光电性能研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了不同掺Y浓度的ZnO透明导电薄膜.X射线衍射(XRD)表明,所制备的Y掺杂ZnO透明导电薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有C轴择优取向.随着Y掺杂浓度的升高,(002)峰向低角度方向移动.UV透射曲线表明,薄膜在可见光区(400～800nm)的平均透过率超过85％,具有明显的紫外吸收边,通过改变Y的掺入浓度,可以使吸收边向短波方向移动,从而使薄膜的禁带宽度可调.制备的Y掺杂ZnO薄膜电阻率最小值为3.68×102Ω·cm.     

新型Sol-Gel技术PZT铁电厚膜的制备及电学性能研究

采用新型ｓｏｌ－ｇｅｌ技术在 Ｐｔ／Ｔｉ／ＳiO2/Si基片上制备出了厚度为 ２～６０μｍ的ＰＺＴ铁 电厚膜材料;研究了ＰＺＴ厚膜的结构及其介电、铁电性能．ＸＲＤ谱分析显示,ＰＺＴ厚膜 呈现出纯钙钛矿相结构,无焦绿石相存在．ＳＥＭ电镜照片显示,ＰＺＴ膜厚均匀一致,无裂 纹、高致密．厚度为５０μｍ的ＰＺＴ厚膜的介电常数为８６０,介电损耗为０.０３,剩余极化强度 是２５μＣ／ｃｍ^２．矫顽场是４０ｋＶ／ｃｍ.