溶胶-凝胶法制备SiO_2材料及其微波介电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了非晶SiO_2粉体,并研究了不同溶液配比对所得粉体粒度和分散性的影响。结果表明:当H2O和TEOS摩尔比为20:1和40:1时,可以制备出分散性较好的非晶SiO_2粉体,其粒度分别为700 nm和120 nm。在此基础上,研究了不同原料粉体对SiO_2材料烧结特性和微波介电性能的影响规律。研究发现:粉体粒度较小,有利于降低SiO_2材料的烧结温度,提高其相对密度,抑制其析晶现象。当烧结温度为1050~1200℃时,SiO_2材料的相对介电常数为2.50~3.75,Q·f值为9850~61 272 GHz,τf值的变化范围为±15×10–6/℃(温度范围为25~85℃),适合用于制作微波介质基板。     

溶胶—凝胶法制备BST铁电薄膜及性能研究

研究了一种以水为溶剂的(Ba     

溶胶-凝胶法制备PZT薄膜研究进展

随着微机电系统(MEMS)产业的快速发展,铁电薄膜材料作为微机电器件的重要组成部分而愈受重视。锆钛酸铅(PZT)薄膜具有优越的压电性、热释电性及光电性等性能,在微电子、压电、光学及半导体等领域展现了巨大的应用潜力。因此,高性能PZT薄膜的制备技术及制备工艺一直备受关注。其中,溶胶凝胶法因具有易于控制成分,所需设备成本低及制备薄膜的均匀性好等优点而被广泛用于PZT薄膜制作中。该文在溶胶凝胶法基本原理及制作工艺的基础上,着重分析了溶胶凝胶法制备PZT薄膜的研究现状,总结了当前溶胶凝胶法的技术特点,并指出了研究中存在的不足及未来的潜在改进方向。     

溶胶-凝胶法制备氧化锌薄膜的研究

采用溶胶-凝胶法在锌片和硅片表面制备氧化锌薄膜.采用XRD、SEM等分析测试手段对比了不同的配置比和衬底对氧化锌薄膜的相组成和显微形貌的影响.实验结果表明:与Si片相比,Zn片衬底对样品的衍射峰幅度产生一定的影响;所制备出来的样品都在衍射角2θ=34.4°附近出现衍射峰;当Zn2+浓度不同时,得到的ZnO薄膜的形貌不同.     

溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡薄膜

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备钛酸锶钡(BST)薄膜,采用快速热处理(RTA)对薄膜进行烧结。利用DSC、XRD、SEM等技术分析了钛酸锶钡凝胶的热解过程,以及不同溶胶浓度下薄膜的晶粒、晶相、介温特性。实验表明:低浓度的溶胶(0.05mol/L)所制备的薄膜具有较大的介电反常,其晶相具有(111)取向性;而用0.3mol/L的溶胶制备的BST薄膜,晶粒没有(111)取向;用0.05mol/L溶胶制备,使BST薄膜的介温特性得到很大的改善,介温变化率dε(ε·dT)在11°C左右可达6%。     

工艺条件对溶胶-凝胶法制备低介玻璃粉的性能影响

通过溶胶-凝胶法制备低介、低损耗的玻璃粉末,研究了工艺条件对Ca-B-Si烧结性、介电性能的影响。结果表明：当PH值为4,水浴温度为60℃、前躯体浓度为0.75 mol/L时,溶胶-凝胶法所制备出玻璃粉末具有较低的介电损耗0.5×10-3和介电常数5.31。     

溶胶-凝胶法制备氧化钨薄膜的研究

本文以钨酸盐为原料利用溶胶凝胶法,在陶瓷衬底制备WO3敏感薄膜,于500℃退火。接着对制备好的薄膜进行X射线衍射与电子显微测试,观察到薄膜表面呈较规则的纳米多孔结构。接着对NO2、H2、乙醇等气体进行敏感测试,测试证明薄膜对H2、乙醇敏感性较差,对NO2敏感性良好。     

溶胶-凝胶法制备掺铌的SrTiO_3薄膜

采用溶胶 -凝胶法 ,用醋酸锶、钛酸丁酯、乙醇铌作为前驱体 ,用旋涂法制备掺铌钛酸锶多晶薄膜。用醋酸作为醋酸锶溶剂 ,并用丙三醇作为辅助溶剂 ,溶胶浓度及黏度均可在较大范围内调节。经 6 0 0℃热处理后薄膜转化为钙钛矿结构 ,扫描俄歇电子显微镜所做表面形貌与元素分析表明薄膜均匀、无裂纹、表面光滑、晶粒细小。     

溶胶-凝胶法制备外延Ba1-xSrxTiO3薄膜及其结构与性能研究

应用溶胶-凝胶技术在Pt/MgO(100)衬底上成功地制备了Ba0.65Sr0.35TiO3外延薄膜.XRD和SEM分析结果表明该薄膜在O2气氛中650℃热处理1h后,其(001)面是沿着Pt(100)和MgO(100)面外延取向生长的;薄膜表面均匀致密,厚度为260nm,平均晶粒大小为48.5nm.当测试频率为10kHz时,BST薄膜的介电常数和损耗因子分别为480和0.02.介电常数-温度关系测试结果表明sol-gel工艺制备的Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜其居里温度在35℃左右,且在该温度下Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜存在扩散铁电相变特征.当外加偏置电压为3V时,BST薄膜的漏电流密度为1.5×10-7A/cm2.该薄膜可作为制备新型非制冷红外焦平面阵列和先进非制冷红外热像仪的优选材料.     

室温下Sol-Gel法制备BiFeO3薄膜的铁电和介电性

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法,在LaNiO3包覆的SiO2/Si衬底上采用不同退火工艺制备了BiFeO3薄膜。原子力显微镜研究表明,薄膜表面光滑,并由不同大小的晶粒组成。X-射线表明不同样品结晶程度不同,并根据不同的退火工艺分别呈(010)择优取向和随机取向。2种取向的薄膜的双剩余极化强度分别为2.84μC/cm2和2.56μC/cm2。择优取向的薄膜在低频下的介电常数和介电损耗较大,且其薄膜中观察到大漏电流。并对两薄膜的导电机制用空间电荷限制的电导理论进行了分析。     

BST薄膜的Sol-Gel法制备及其电学性能的研究

应用溶胶-凝胶（Sol-Gel)工艺制备了组分为r（Ba:Sr)=0.65:0.35的BST薄膜，研究了BST薄膜的显微结构、介电特性和漏电流特性，实验结果表明：BST薄膜经650℃热处理后，巳形成完整的立方钙钛矿结构，薄膜经900℃热处理后，其表面光滑、致密、无裂纹、无针孔，圆球形的小颗粒均匀分布。当偏置电压为0时，BST薄膜的介电常数和损耗因子分别为542和0.035。漏电流特性分析结果表明：采用RuO2作为底电极，在1.5V的偏压下BST薄膜的漏电流密度为0.52μA/Cm^2，该值比Pt/RuO2混合底电极上制备的BST薄膜的漏电流密度（72nA/cm^2)大1个数量级，因此，Pt/RuO2混合底电极既克服了RuO2底电极漏电流大的缺点，又解决了Pt底电极难以刻蚀的困难，是制备大规模动态随机存取存储器的电容器列阵的最低底电极材料。     

BNT陶瓷低温烧成与性能

采用复合添加BaCuO_2-CuO(以下简称BCC)、ZnO-B_2O_3-SiO_2(以下简称ZBS)等烧结助剂的方法,研究了Ba_4(Nd_(0.85)Bi_(0.15))_(28/3)Ti_(18)O_(54)陶瓷(以下简称BNT)低温烧结的烧结特性和微波介电性能。结果表明:复合添加(均为质量分数)2.5％BaCuO_2-CuO和5％ZnO-B_2O_3-SiO_2后可以在1050℃烧结成致密瓷,气孔率为5.73％,在5.6 GHz,相对个电常数ε_r为64.25,Q·f值为2026 GHz,频率温度系数τ_f为+26.4×10~(-6)℃~(-1),可望实现与Cu电极浆料低温共烧。     

Sol-Gel法制备BST铁电薄膜及其性能分析

用Sol-Gel法制备出表面致密,界面清晰的BST铁电薄膜。分析了BST薄膜的J-V特性,由于使用了不同的上下电极,导致J-V曲线的不对称,且在外延生长的Pt电极上制备的BST薄膜有较低的漏电流。分别在大气和干燥气氛下测量了BST薄膜的介电特性,分析结果表明:湿度对BST薄膜的介电特性有很大的影响,为了得到正确的介电特性,其测量必须在真空或干燥气氛下进行。     

钙钛矿型铁电薄膜的溶胶-凝胶法制备

介绍了溶胶－凝胶薄膜制备法，研究了浸涂法和旋涂法对薄膜质量的影响因素和控制理论，阐述薄膜干燥法与裂纹形成机理，基片因素对晶体结构的影响等问题。讨论溶胶－凝胶法制膜过程中，铁电薄膜全钙钛矿相的形成和晶粒的定向生长。     

硅基铁电薄膜的电性能研究

以 Sol- Gel方法制备了有 Pb Ti O3 (PT)过渡层的硅基 Pb(Zr0 .53 Ti0 .47) O3 (PZT)铁电薄膜 ,底电极分别为低阻硅和硅衬底上溅射的金属钛铂。测试了铁电薄膜的电性能 ,比较了两种衬底电极对铁电薄膜性能的影响及各自的优势     

离子束增强沉积氮化铝薄膜的电绝缘性能研究

AlN薄膜作为绝缘层材料，在微电子领域的高温高功率器件中有很大应用潜力。采用离子束增强沉积(IBED)法制备了AlN薄膜，采用X光电子能谱(XPS)和电容-电压/电流-电压(C-V/I-V)等方法对AlN薄膜的微观结构和绝缘性能进行了研究，得到了影响薄膜电绝缘性能的主要参数。研究结果表明，沉积过程中向IBED系统通入一定的氮气可有效提高薄膜的N／Al，使其接近化学计量比(从0．53：1到0．81：1)及电绝缘性能(击穿电场约为1．42MV／cm)。     

Sol-Gel法制备Bi4Ti3O12薄膜及其性能研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Bi4Ti3O12(BTO)铁电薄膜,利用X-射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对其晶格结构和表面形貌进行了表征,制备的BTO薄膜具有单一的钙钛矿晶格结构和表面平整致密。对700℃退火的BTO薄膜进行了铁电性能和疲劳特性测试,在测试电压为6 V时,剩余极化值2Pr约为12.5μC/cm2,矫顽电场2Ec约为116.7 kV/cm;经1×109次极化反转后,剩余极化值下降了24%,对其疲劳机理进行了探讨。     

不同结构多层PZT薄膜的制备及性能特性研究

采用相同的工艺分别制备了锆钛酸铅(PZT,r(Zr)/r(Ti)=52/48)与钛酸铅(PT)两种前驱体,并通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上分别制备了PZT,PT/PZT-PZT/PT,PT/PZT/-/PZT/PT 3种不同结构的多层PZT薄膜。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)测试了薄膜的结构,选用XRD分析了薄膜的结晶取向,采用阻抗分析仪测试了薄膜的介电常数、介电损耗及电压-电容曲线,使用铁电性能测试系统测试了薄膜的铁电性。实验结果表明,PT/PZT/-/PZT/PT结构的薄膜相对于其他两种结构的薄膜具有较高的红外探测率与剩余极化强度及较小的介电损耗,具有强大的应用潜能。     

掺钠钛酸铋薄膜的制备及主要性能的研究

采用金属有机溶液分解法（MOSD）在SiO2/p-Si（111）衬底上制备了Bi3．25 Na2．25 Ti3O12（BNaT）薄膜。利用X-射线衍射技术研究了薄膜的结构和结晶性，同时还研究了不同退火温度对漏电流、积累态电容、损耗因子的影响及薄膜的I-V、C-V和ε-f性能。     

Sol-Gel法制备ZnO:Cd薄膜及结构特性研究

采用Sol-Gel法,结合旋转涂覆技术在Si(100)衬底上制备了ZnO∶Cd薄膜,并对其在600~800℃热处理。X-射线衍射仪(XRD)结果表明,ZnO∶Cd薄膜具有与ZnO同样的六角纤锌矿结构,且随着热处理温度的升高,(002)衍射峰的强度逐渐增强。峰半高宽(FWHM,ZnO(002))不断减小,并沿c轴择优取向生长;Cd掺杂后,未出现CdO或其他镉化物等杂质相,但在(002)峰-峰顶出现了分叉(多峰)现象。随着退火温度的升高,多峰消失,但这方面的报道甚少。扫描式电子显微镜(SEM)显示ZnO∶Cd晶粒粒径分布情况及表面形貌特征。以石英为基片的透射光谱实验计算表明,ZnO∶Cd薄膜的禁带宽度平均为3.10 eV;800℃,x(Cd)=8%样品的禁带宽度为2.80 eV,比纯ZnO晶体禁带宽度(3.30 eV)明显减小,这说明适度掺镉可降低薄膜的光学禁带宽度。