不同电极形式对掺镧钛酸铅铁电薄膜的介电性能的影响

采用射频磁控溅射技术在Si(100) 基底和Pt/Ti/SiO2/Si(100)基底上生长了掺镧钛酸铅[(Pb0.9,La0.1)TiO3, PLT10]铁电薄膜.用X射线衍射技术(XRD)研究了PLT10薄膜结晶性能.使用光刻工艺在Si(100) 基底的PLT10薄膜上制备了叉指电极,测试了PLT10薄膜的介电性能.在室温下,测试频率为1kHz时,PLT10薄膜的介电常数为386.而采用相同工艺条件制备的具有平行电极结构的PLT10薄膜, 其介电常数为365.但利用叉指电极测试的PLT10薄膜的介电常数和介电损耗随频率的下降比利用平行电极测试的PLT10薄膜的快些.这是因为叉指电极结构引入了更多的界面态影响的缘故.     

掺镧钛酸铅铁电薄膜的电畴与热释电性能研究

采用射频磁控溅射技术在Pt/Ti/SiO2/Si(100)基底上生长了掺镧钛酸铅[(Pb0.9La0.1)TiO3, PLT10]铁电薄膜.用X射线衍射研究了PLT10薄膜的结晶相结构.分别使用原子力显微镜和压电响应力显微镜观察了PLT10铁电薄膜的表面形貌和对应区域的电畴结构.测试了PLT10铁电薄膜的电学参数,研究了PLT10铁电薄膜的制备条件与其性能之间的关系.发现在优化条件下制备的PLT10铁电薄膜的介电常数εr为365,介电损耗tgδ为0.02,热释电系数γ为2.20×10-8C·(cm2·K)-1,可以满足制备非制冷红外探测器的需要.     

微弧氧化生成钛酸盐系铁电薄膜研究

为开发新的铁电薄膜制备工艺,需将Ti板微弧氧化.采用Ba(OH)2、Ba(CH3COO)2、BaCl2、Ba(OH)2+Ba(NO3)2及Pb(CH3COO)2对Ti板进行微弧氧化试验,并对生成的薄膜进行物相组成和显微形貌的分析.结果表明:Ti板在BaCl2、Pb(CH3COO)2及Ba(OH)2+Ba(NO3)2中不...     

钛酸镧铅薄膜的介电、铁电性能研究

采用溶胶－凝胶法在Si衬底上制备了钛酸镧铅薄膜。通过对膜进行XRD、SEM、介电和铁电性能测试，研究了退火条件和掺镧量对薄膜性能的影响，结果发现在600℃下退火1h的PLT薄膜呈现钙钛矿结构；常温下，薄膜的矫顽场和剩余极化强度都随着掺镧量的增加而降低，其介电常数和介质损耗却随掺镧量的增加而增大。     

钛酸锶钡(BST)薄膜的介电性能研究

采用射频磁控溅射法制备了BaxSr1-xTiO2（简称BST）薄膜材料,研究了不同膜厚,晶粒尺寸的BST薄膜的介电系数温度特性（ε1-T),频率特性（ε-r-f),电压特性（εr-U)及损耗的温度特性（tgδ-T),频率特性（tgδ-f),找出了BST薄膜的非线性,损耗随尺度变化的规律。     

介电/半导体功能集成薄膜的制备和特性调控

介电/半导体功能集成薄膜,主要是指将具有电、磁、声、光、热等功能特性的介电功能材料(主要是氧化物类介电功能材料)与硅、砷化镓或氮化镓等典型半导体类功能材料,以单层薄膜或多层薄膜的形式生长(甚至外延生长)在一起而形成的人工新材料,这类新材料有可能具有多功能一体化和功能特性之间的相互调制及耦合等特点,可望在新型电子和光电子器件中获得应用.介绍了介电/半导体功能集成薄膜产生的背景;从集成铁电薄膜与器件、HK/半导体集成薄膜与器件以及极性氧化物/GaN功能集成薄膜与器件等3个方面,分别介绍了介电/半导体功能集成薄膜的应用;概括介绍了介电/半导体功能集成薄膜的制备方法及特性调控.     

Pb1-xCaxTiO3薄膜制备与微观形态表征

采用溶胶凝胶法（s01-gel）在si（100）衬底上制备了掺钙钛酸铅薄膜。利用DTA-TGA考察不同钙掺杂量对晶化温度的影响；用X射线衍射技术（XRD）研究了钙的不同掺杂量对钛酸铅薄膜的结构的影响；同时用原子力电子显微镜（AFM）对薄膜的表面形貌进行研究考察掺钙对钛酸铅薄膜形貌的影响。     

STO/YBCO薄膜的制备及介电性能研究

采用脉冲激光沉积技术,在(100)LaAlO3单晶基片上生长SrTiO3/Y1Ba2Cu3O7-x(STO/YBCO)多层薄膜。XRD分析表明:YBCO薄膜和STO薄膜均为C轴取向,STO(002)/YBCO(006)衍射峰摇摆曲线半高宽为0.73°。AFM分析表明,STO/YBCO多层薄膜表面平整、均匀,在77K,100kHz的测试条件下,STO薄膜介电损耗tgδ<10-2,在53.6kV/cm电场作用下,介电常数的相对变化为38%。     

Structural and ferroelectric properties of europium doped lead zirconate titanate thin films by a sol-gel method

Using a sol-gel method, rare earth element europium doped lead zirconate titanate thin films with a pure perovskite structure were obtained. The effects of excess lead and pyrolyzing temperature on the crystalline structure of the thin films were investigated using X-ray diffraction. Their ferroelectric and dielectric properties were determined by P-E loop and impedance measurements. The remnant polarization is 23.5 μC/cm² and the coercive electric field strength is 5.5 kV/mm. The dielectric constant and the dissipation factor is approximately 950 and 0.07, respectively.     

Sol-Gel法制备PZT铁电薄膜新进展

从底电极的选择、过渡层的引入、外延膜的生长、取代阳离子的改性四个方面介绍了Sol-Gel法制备PZT铁电薄膜的研究进展,简述了PZT的Sol-Gel机理研究现状和引起PZT铁电薄膜极化疲劳的原因,分析了Sol-Gel法制备PZT铁电薄膜研究中存在的问题,并提出展望。     

Sol-Gel法制备PLZT系铁电薄膜

介绍了Sol-Gel法，并对近年来Sol-Gel法制备PLZT系铁电薄膜材料的有关研究进行了分析和总结，详细介绍了Sol-Gel法制备PLZT系铁电薄膜材料的各种原料及工艺流程。     

铁电薄膜退火方法的研究

以锆钛酸铅薄膜（PZT）为例，分析了国内外铁电薄膜退火的各种方法。针对解决铁电薄膜基底高温生长工艺与硅集成电路承受温度较低的不兼容及器件性质劣化的难题，分别对普通炉子退火、快速热退火及激光退火进行了详细的分析比较。激光低温退火技术有望成功地在未来应用PZT铁电薄膜制作组件时，增加其制备工艺设计的弹性和可行性。     

组分梯度铁电薄膜的研究进展

与均匀组分铁电薄膜相比,组分梯度铁电薄膜有很多优异的性能,其介电性能显著提高,从而有效改善了微波调谐器件的性能。上、下梯度铁电薄膜的性能也不相同,但目前尚无研究者从实验上证明其产生差异的原因。另外,组分梯度铁电薄膜的电滞回线的极化偏移仍然是一个比较有争议的问题。因此,研究组分梯度铁电薄膜在实际应用和完善理论研究方面均具有重要意义。综述了近年来对组分梯度铁电薄膜的研究进展并提出了研究中需要解决的问题。     

钛酸锶钡/硅纳米孔柱阵列复合薄膜的制备及电学性能

采用溶胶-凝胶技术制备了钛酸锶钡薄膜(Ba0.7Sr0.3TiO3,BST)/硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)复合薄膜,扫描电镜显示BST均匀地覆盖在Si-NPA衬底的柱状表面,X射线衍射研究表明BST在600℃及以上退火温度下可形成钙钛矿相结构。剩余极化强度(Pr)和矫顽场(Ec)随着温度的升高而增大,在800℃退火温度下分别对应于4.57μC/cm2和7.61kV/mm。机理研究表明,肖特基发射和空间电荷限制电流两种机理共同作用于该薄膜材料的漏电流形成过程。     

掺杂Y2O3对钛酸锶钡铁电陶瓷材料显微结构和介电性能的影响

钛酸锶钡(BSTO)铁电陶瓷材料的介电常数随外加直流电场的变化呈现非线性特性.纯BSTO材料由于较高的介电常数和较大的介电损耗不能满足移相器介质材料的要求.通过在BSTO中添加Y2O3来改善BSTO铁电陶瓷材料的介电性能.研究结果是:(1)在BSTO体系中微量掺杂Y2O3,Y3 以取代Ba2 的方式存在于钙钛矿的晶格中,形成均匀的固溶体Ba0.5-xYxSr0.5TiO3;(2)随Y3 添加量的增加,居里峰逐渐变宽,峰高逐渐降低,相变弥散效应增强;(3)Y3 的掺杂能促进BSTO陶瓷的致密化烧结,并显著降低BSTO陶瓷的介电常数.     

铋过量对CaBi4Ti4O15铁电薄膜性能的影响

利用溶胶凝胶法制备CaBi4 xTi4O15(CBT-x)铁电薄膜,探索了不同铋含量对CBT-x铁电薄膜样品的相结构、微观形貌和电学性能的影响,研究表明,当x为0.3时,样品的剩余极化强度达到最大值,2Pr= 8.7μC/cm2,矫顽场强2Ec=7.6kV/mm,相对介电常数的大小在(160±6)%范围内,损耗因子在0.05～0.08之间,适量的铋含量可以较好地抑制过多的氧空位、焦虑石相和其它杂相的产生.     

Pb_(1-x)La_xTiO_3薄膜的制备及介电性质的研究

在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上用溶胶-凝胶法制备了Pb1-xLaxTiO3薄膜,对膜进行XRD、SEM、介电、铁电性能测试,研究了退火温度、掺La量对薄膜性能的影响,结果发现在600℃下退火1h的PLT薄膜呈现钙钛矿结构,具有(100)面择优取向。在摩尔比x≤0.2的范围内,薄膜的矫顽场、剩余极化强度都随着掺La量的增加而降低,而其相对介电常数和介质损耗却随着掺La量的增加而增加。     

Complex electrical (impedance/dielectric) properties of electroceramic thin films by impedance spectroscopy with interdigital electrodes

The complex electrical properties of isotropic, electroceramic thin films can be measured with interdigital electrodes, analyzed by impedance spectroscopy (IS). A periodic two-dimensional film/interdigital electrode (IDE) structure was simulated by finite-difference numerical method and a generalized model was developed to characterize the electrical properties of thin films. Variable frequency simulations showed that the film/IDE system can be modeled as a parallel resistor-capacitor equivalent circuit. Equations were developed to extract from the equivalent circuit's fitted resistance and capacitance, the materials properties of the thin film, both conductivity and permittivity. The electrical properties of a polydomain BaTiO₃ film grown on a MgO substrate were measured with an IDE structure by IS to demonstrate how the methodology can be readily used.     

钛酸铋基铁电薄膜研究进展

钛酸铋基铁电薄膜具有优良的铁电、介电性能,在非挥发性存储器件方面有很好的应用前景.本文分别从制备工艺、掺杂改性、疲劳特性的研究等方面综述了最新的研究进展,并对当前研究中存在的问题进行了讨论.