c轴取向PbTiO3外延生长的研究

本文研究了ＭＯＣＶＤ法淀积过程中工艺条件对ＰｂＴｉＯ３膜ｃ轴取向度的影响，探讨了ＰｂＴｉＯ３膜的生长过程，通过调节氧气流量首次在ＭｇＯ（１００）单晶衬底上淀积出ｃ轴取向的ＰｂＴｉＯ３外延膜。ＰｂＴｉＯ３外延膜的介电常数为９０，折射率为２．６４，均和单晶性能一致。     

Si片上PbTiO3薄膜的XPS研究

用溶胶－凝胶方法在Ｓｉ上成功地制备了钙钛矿型的ＰｂＴｉＯ３薄膜。Ｘ射线衍射结果显示,在热处理温度为７５０￣９００℃范围内,随温度升高,薄膜由多晶转变为定向结晶。Ｘ射线光电子能谱分析发现,薄膜表面存在ＳｉＯ２薄层,其厚度大约为０．６ｎｍ,该薄层是在制膜过程中衬底Ｓｉ通过ＰｂＴｉＯ３薄膜扩散到表面与大气中的Ｏ２反应而形成的。在７５０℃热处理的薄膜,膜层中不含ＳｉＯ２,但温度升高,膜层中存在ＳｉＯ２成分     

用PECVD技术淀积PbTiO3薄膜

采用ＰＥＣＶＤ技术，以Ｐｂ（Ｃ２Ｈ５）、ＨｉＣｌ４和Ｏ２为反应源，在１７０℃温度下沉积了ＰｂＴｉＯ３功能薄膜，分别对薄膜进行了Ｘ射线荧光光谱、Ｘ光电子能谱、Ｘ射线衍射光谱和扫描电镜的化学组成及形貌等分析。     

溶胶凝胶法制备的PbTiO3薄膜的表面层

利用Ｘ射线光电子能谱研究了溶胶凝胶法制备的ＰｂＴｉＯ３薄膜表面态。结果表明薄膜表面会出现一层在烧结过程中形成的富含ＰｂＯ的非计量的表面层，厚约４０ｎｍ。薄膜经溅射及空气中６００℃热处理后，其表面转化为化学计量比的ＰｂＴｉＯ３。     

异质外延MgO/SrTiO3薄膜中界面应力研究

本文利用激光分子束外延(LMBE)技术在SrTiO3(100)单晶基片上外延生长MgO薄膜，同时又在MgO(100)单晶基片上外延生长SiO3(STO)薄膜。通过反射高能电子衍射(RHEED)仪原位实时监测薄膜生长，研究薄膜的生长过程。并结合X射线衍射(XRD)仪来分析在不同的生长条件下，不同应力对薄膜外延生长的影响。在压应力情况下，MgO薄膜在STO基片上以单个晶胞叠层的方式生长，即以“Cubicon Cubic”方式进行外延；在张应力情况下，由于膜内位错较多，STO薄膜在MgO基片上以晶胞镶嵌的方式进行生长，即以“Mosaic”结构进行外延；提高生长温度，可以减少膜内位错，提高外延质量，使STO薄膜在MgO基片上以较好的层状方式外延生长。     

PbTiO3基陶瓷介电频谱的研究

在１ｋＨｚ－３．０ＧＨｚ范围内研究了ＰｂＴｉＯ３基陶瓷的介电频谱，给出了此种陶瓷在高频和超高频以及微波频率领域中应用的一些重要信息。     

脉冲激光法外延生长锰氧化物薄膜

利用脉冲激光法在ＬａＡｌＯ３衬底上外延生长了Ｌａ－Ｃａ－Ｍｎ－Ｏ、Ｌａ－Ｓｒ－Ｍｎ－Ｏ等巨磁电阻薄膜,测定了这些薄膜电阻－温度特性,观测到了其铁磁转变及巨磁电阻效应,实验发现,较高的淀积温度使薄膜的峰值转变温度Ｔｐ降低,峰值电阻率增大,而高温后退火则具有相反的效果,分析比较了多种因素对薄膜生长与性能的影响及其机理。     

钛酸铅和锆钛酸铅铁电薄膜的热释电效应的研究

本文测量了钛酸铅和锆钛酸铅铁电薄膜的热释电效应，在这些以钛薄片为衬底，用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ方法制备的铁电薄膜上可测到明显的热释电响应，同时，对这些薄膜的牡民Ｉ－Ｖ特性也进行了测试，对敏感元工之间的热传导以及材料中发现的光效应对热释电响应的影响进行了分析和讨论。     

磁控溅射制备（Pb1—xSrx）TiO3）系铁电薄膜的实验研究

钛酸锶铅（Pb1-xSrx)TiO3,PST)固溶体材料是一种性能优良的钙钛矿型铁电材料,其形成铁电相的温度较低,且易于和半导体工艺结合,应用潜力较大,本采用磁控溅射法制备了PST薄膜,并初步研究了其介电和铁电特性,结果表明,磁控溅射得到的PST薄膜必须进行一定的热处理,才能使之转谈具有铁电性的钙钛矿结构的铁电薄膜,其介电特性与测试频率有关,试样的饱和极化强度可达19uC/cm2,剩余极化强度可达6．6uC/cm2,矫顽场强达16kV/cm,热释电系数达10^-4C/m2.K量级,表明所制备的PST薄膜具有良好的铁电性。     

外延薄膜生长的实时监测分析研究

利用反射式高能电子衍射(RHEED)在超高真空中对SrTiO3(100)、LaAlO3(100)、Si(100)单晶基片进行分析,讨论了衍射花样与晶体表面结构的对应关系,计算出表面的晶体学参数,同时采用激光分子束外延技术同质外延生长SrTiO3薄膜，根据RHEED衍射图样及强度振荡曲线实时监控薄膜的生长。     

水平基底上薄膜流体的数学模型及其数值模拟

以应用于车体外壳的薄膜涂层为研究对象,针对涂覆于镀膜钢板上的流体高度差分布,提出了一种独特的数值模拟方法。首先基于该应用中薄膜流体的特殊几何特征和润滑近似理论简化描述流体的经典Navier-Stokes方程,结合边界条件建立所描述的薄膜流体运动的数学模型,然后运用傅里叶伪谱法与Runge-Kutta法相结合的方法进行数据处理,并根据所建立的数学模型与选取的相关算法,采用MATLAB编程对以上所描述的薄膜流体的涂覆的均匀性进行数值模拟。最后将数值模拟结果与实验数据进行对比,验证了数学模型与计算方法的合理性。通过数值模拟与实验分析可知,随着时间的推移,薄膜流体的自由液面高度差向着均匀性发展,但发展速率有限。     

化学法合成Fe3O4薄膜

研究了用化学法在α－Ａｌ２Ｐ３基片上合成多晶Ｆｅ３Ｏ４基薄膜的原理及工艺，探讨了Ｆｅ＾２＋浓度、溶液的ｐＨ值、温度及阴离子种类等因素对合成膜的影响，分析了膜的组成、结构和导电性。     

择优取向的PbTiO3玻璃陶瓷薄膜的Sol—Gel制备及结构

采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ工艺制备了ＰｂＴｉＯ３（ＰＴ）玻璃陶瓷薄膜,实现了常规熔融法难以达到的高ＰＴ含量,薄膜中ＰＴ晶粒分布均匀,闰大小约０．１μｍ,膜中无孔洞,采用常规热处理,可获得Ｃ轴择优取向的ＰＴ玻璃陶瓷薄膜,而利用快速热处理技术有助于抑制ＰＴ焦绿石相的出现,且薄膜呈现轻微的ａ轴择优取向。     

（Pb1-x Srx）TiO3铁电薄膜电滞回线的测试分析

采用磁控溅射法制备了PST薄膜,讨论了其制备工艺并着重对其电滞回线进行了测试分析.从测试结果来看,其饱和极化强度Ps典型值为19.0μC/cm2,剩余极化强度为6.6μC/cm2,矫顽场强为16 kV/cm,热释电系数为10-4量级.表明所制备的PST薄膜具有较好的铁电性能.     

TiO2光催化薄膜的XPS研究

利用ＴｉＯ２溶胶通过浸涂技术在钠钙玻璃表面制备了ＴｉＯ２光催化薄膜,根据Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）对薄膜进行了表征。结果表明,薄膜中除含有＋４价Ｔｉ的氧化物外,还有一定量的＋３和＋２价Ｔｉ的氧化物。结合有机基团燃烧的还原作用、玻璃中钠与钙离子的扩散和Ａｒ离子刻蚀,对这种现象作了讨论。Ｏｌｓ的高分辨谱比文献报道的更复杂。元素在薄膜内层的分布更均匀,从表面到内层,Ｏ和Ｔｉ元素的含量明显增加,而Ｃ、Ｎａ     

热处理温度对铁电薄膜底电极Pt和Pt／Ti物相与形貌的影响

随着热处理温度上升，在ＳｉＯ２／Ｓｉ衬底上溅射的Ｐｔ、Ｐｔ／Ｔｉ电极中，构成Ｐｔ薄膜的晶粒由小变大，由分布均匀到晶粒局部聚集，最后分离成小岛。Ｔｉ层可提高Ｐｔ薄膜与基片间的粘附性和高温下的稳定性。快速热处理可提高Ｐｔ薄膜在高温下的连续性。并研究了Ｐｔ薄膜对ＰＬＴ铁电薄膜的成品率和分散性的影响。     

二维应力对PbTiO_3多晶薄膜相变的影响

用热力学唯象埋论研究了二维应力对PbTiO3多晶铁电薄膜相转变的影响。理论分析表明，在二维应力的作用下，薄膜的相转变温度Tc将发生移动，该移动量△T的大小和正负不仅与应力的性质有关，而且与晶粒的取向有关。经推导给出了△T与晶粒取向之间的关系式。对晶粒呈随机取向的多晶薄膜，在二维张应力的作用下，平均Tc将向高温移动，并且相转变温区将展宽。     

探索MOCVD法制备TiO2薄膜的最佳反应条件

用低压金属有机化合物化学气相沉积 (MOCVD法 ),以四异丙纯钛 (TTIP)为源物质,高纯氮气作为载气,氧气为反应气体,制备出了 TiO2薄膜。分析出了沉积温度、氧气流量等因素对沉积速率的影响。发现在不同反应条件下 TiO2薄膜生长行为受动力学控制或受扩散控制,为制备优质 TiO2薄膜提供了依据。     

Co薄膜的稳定性和室温相观察

用电镜对Ｓｉ（００１）基体上的Ｃｏ薄膜的室温相和稳定性进行了观察，高分辨像和小角解理的电子衍射结果均表明：室温下，Ｃｏ薄膜不发生反应，室温相为α－Ｃｏ，没有硅化物形成，Ｃｏ薄膜在经过３００℃２ｈ退火后，薄膜发生部分凝聚现象，凝固团由硅化物组成，３００℃退火后薄膜由Ｃｏ２Ｓｉ和ＣｏＳｉ两相组成。