用于永久性存贮器Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3薄膜的特性

用磁控射频溅射方法制备了Pb（Zr0．52Ti0.48）O3薄膜。研究了制膜工艺对Pb（Zr0．52Ti0．48）O3薄膜相、结晶性和铁电特性的影响。实验表明，所制备的薄膜表面致密、光滑。此Pb（Zr0.52Ti0.48）O3薄膜以钙钛矿结构为主，并具有较高的剩余极化、饱和极化和较小的矫顽场。从实验结果分析得，通过控制工艺条件所制得的单相钙钛矿型的Pb（Zr0.52Ti0.48）O3薄膜的铁电特性得到很大提高。并制备出用于永久性存贮器的优质Pb（Zr0.52Ti0.48）O3薄膜。     

激光脉冲外延生长Pb(Zr0.52Ti0.48)O3薄膜及其特性研究

利用激光脉冲法在LaAlO3衬底上沉积制备LaNiO3薄膜作为底电极并外延生长(100) Pb(Zr0.52Ti0.48)O3铁电薄膜,系统研究了生长温度对PZT外延结构和电学特性的影响.研究发现当生长温度高于550℃时即可得到外延(100)PZT薄膜.在对所制备的PZT薄膜的结构和性能测试表明,650℃下生长的PZT薄膜外延性最佳,并且表现出优异的介电和铁电性能,介电常数ε、剩余极化Pr和矫顽场Ec分别为900、26.5 μC/cm2和52.1kV/cm.试验还证实这种外延PZT薄膜具有优良的抗疲劳特性,可用于铁电存储器的制备中去.     

Pb（Zr0.52Ti0.48）O3铁电薄膜的脉冲准分子激光沉积和快速…

用ＡｒＦ脉冲准分子激光在ＳＯＩ和Ｐｔ／ＳＯＩ衬底上沉积了Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３铁电薄膜，并用快速退火进行热处理。Ｘ射线衍射，卢瑟辐背散射等分析表明：所结晶的薄膜是以（１００）和（１１０）为主要取向的多晶膜，且结晶情况与热处理温度和时间密切ＰＺＴ薄膜呈现铁电性，其剩余极化Ｐｒ＝１５μｃ／ｃｍ＾２，矫顽电场Ｅｃ＝５０ｋＶ／ｃｍ；并且具有较高的介电常数和较高的电阻率。     

低温制备Pb(Zr0.52Ti0.48)O3铁电薄膜及其性能研究

采用脉冲激光沉积技术（PLD）在（100）p-Si衬底上,低温淀积、快速退火成功地制备了具有完全钙钛矿结构的多晶PZT铁电薄膜,所制备的PZT铁电薄膜致密、均匀,表现出良好的介电和铁电性能,其介电常数和介电损耗100kHz下分别为320和0.08,剩余极化Pr和矫顽场Ec分别为14μC/cm^2和58kV/cm,＋5V电压下漏电流密度低于10^-7A/cm^2。10^7次极化反转后剩余极化仅下降10％,具有较好的疲劳特性。     

部分草酸铅法共沉淀合成Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)粉体

结合部分草酸铅固相反应法的优点对共沉淀法进行改进,发展了一种合成锆钛酸铅(PZT)粉体新工艺.在该工艺中,首先利用共沉淀法制备Zr、Ti的羟基氧化物共沉淀((Zr0.52Ti0.48)O(OH)2,ZTOH),然后以草酸为沉淀剂,在含有ZTOH沉淀物的悬浮液中沉淀铅离子,得到合成PZT粉体的前驱体粉体.利用DTA、TG和XRD对前驱体的热分解行为和相转化过程进行了研究,利用场发射扫描电镜(FESEM)对前驱体的形貌演化进行了观察.前驱体粉体经过700℃煅烧2h,转化为晶化良好的纯相钙钛矿PZT粉体.     

紫外脉冲激光淀积法制备Pb(Ta0.05Zr0.48Ti0.47)O3薄膜的铁电性质

用紫外脉冲激光淀积方法在Pt／TiO2／SiO2／Si(001)衬底上制备了La1-xSrxCoO3／Pb(Ta0.05Zr0.48Ti0.47)O3(PTZT)／La1-xSrxCoO3异质结构薄膜。发现底电极La0.25Sr0.75CoO3可以诱导PTZT薄膜沿(001)方向取向生长。在500kHz和5V的工作电压下铁电电容器La0.25Sr0.75CoO3/PTZT／La0.25Sr0.75CoO3经过5×1010次反转之后,仍保持其初始电极化的96％。此异质结构横截面的扫描电镜照片表明界面上没有明显的因化学反应导致的第二相存在。     

退火工艺对溶胶凝胶Pb(Zr0.52Ti0.48)O3薄膜残余应力的影响

使用溶胶凝胶法制备了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 铁电薄膜,分别利用原子力显微镜、X射线衍射及面探扫描技术分析了薄膜的组织结构,并运用掠入射X射线衍射法研究了不同工艺条件下制备的薄膜的残余应力.研究表明溶胶凝胶薄膜在600℃退火30min后完全晶化,组织结构均匀.不同工艺下制备的薄膜均受残余拉应力,随着退火温度及退火时间的延长,薄膜中的残余应力逐渐增大,而随着薄膜厚度的增加,残余应力先增大然后减小.     

铁电（Pb0.925La0.075）（Zr0.65Ti0.35）0.981O3薄膜的XPS分析

本文对射频控溅射制备的（Pb0.925La0.075)(Zr0.65Ti0.35)0.981O3薄膜作了XPS全扫描和窄有谱分析。结果表明，薄膜的表面缺Pb是形成TZO相的主要原因；随着退火温度的升高，薄膜中钙钛矿相的形成导致各元素的结合能发生位移。     

LaNiO3缓冲层对Pb(Zr,Ti)O3铁电薄膜的影响

采用化学溶液法在Pt／Ti／SiO2／Si衬底上制备了PbZr0．4Ti0.6O3／LaNiO3(PZT／LNO)多层薄膜。X射线衍射测量表明LNO缓冲层的引入使PZT薄膜(111)择优取向度减小,(100)取向增加。原子力显微镜测量表明引入LNO缓冲层使得PZT薄膜表面更加平整、致密。在LNO缓冲层上制备的PZT薄膜具有优良的铁电特性和介电特性：LNO缓冲层厚度为40nm时,500kV／cm的外加电．场下。剩余极化(Pr)为37．6μC／cm^2,矫顽电场(Ec)为65kV／cm;100kHz时,介电常数达到822,并且发现LNO缓冲层的厚度为40nm,PZT的铁电、介电特性改进最为显著。     

强电场下PbZr0.4Ti0.6O3薄膜的电热效应

从Landau-Devonshire唯象理论出发,通过热力学分析得到了PbZr0.4Ti0.6O3体材料和薄膜的电热效应与温度和电场的关系.结果表明,在居里温度附近,体材料发生铁电相变,而在足够强的电场下,其固有的电热效应破坏了铁电相变的不连续性,绝热温度改变了约11K,对薄膜结构的PbZr0.4Ti0.6O3,绝热温度改变了约7.3K,这与实验结果(12K)基本相符.薄膜结构使铁电材料由不连续相变转到连续相变,它还减小了铁电材料的电热效应,降低了各物理量随温度变化的灵敏性.     

Sol-gel法制备Pb(Zr0.53Ti0.47)O3铁电薄膜

利用Sol-gel工艺在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)薄膜,研究了退火温度、保温时间和薄膜厚度对其晶相、微观结构和铁电性能的影响.在500℃退火处理的PZT薄膜开始形成钙钛矿相;在550℃退火处理的PZT薄膜基本形成钙钛矿相结构;升高退火温度(500～850℃)、延长保温时间(30～150min)、增加薄膜厚度(120～630nm)都有利于PZT晶粒的长大.在650～750℃退火的PZT薄膜具有较好的铁电性能,保温时间对PZT薄膜的铁电性能影响不大,PZT薄膜的厚度为200～300nm时可以得到比较好的铁电性能.在退火温度750℃、保温时间30min条件下退火处理厚310nm的PZT薄膜,其剩余极化值(2Pr)和矫顽电场(2Ec)分别是72μC/cm2、158kV/cm.     

溶胶—凝胶技术制备Bi4Ti3O12铁电薄膜的研究

采用溶胶－凝胶技术在Ｓｉ单晶基片上制备了具有层状钙钛矿型结构的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２ｘ铁电薄膜，讨论了回火温度与时间对薄膜结构的影响，Ｘ射线衍射分析表明，经７００℃和７００℃以上温度回火的薄膜为具有层状钙矿型结构的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２多晶薄膜，该薄膜的电滞回线测试呈出剩余极化强度Ｐｒ＝５μＣ／ｃｍ＾２，矫顽场Ｅｃ＝１３０ｋＶ／ｃｍ。     

Bi4Ti3O12铁电薄膜的I—V特性测量及导电机理

Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜是一种具有广泛应用前景的典型的铁电薄膜。本文报道了用ＭＯＣＶＤ方法制备的Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄膜的Ｉ－Ｖ特性测量及其导电机理。结果表明，在低场下，Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２薄的Ｉ－Ｖ特性表现为欧姆性质，在中强场下，薄膜的导电机理遵从ＳＣＬＣ理论。     

磁控溅射工艺参数对Pb(Zr,Ti)O3薄膜织构的影响

利用RF磁控溅射法制备了Pb(Zr,Ti)O3(PZT)铁电薄膜,利用X射线衍射(XRD)法研究了薄膜的相组成及溅射工艺参数对薄膜织构的影响.结果表明,在小靶基距时,过高溅射功率不利于获得纯钙钛矿相的PZT铁电薄膜.溅射功率及溅射气压影响PZT薄膜的织构及其织构散漫度,提高溅射气压及溅射功率,(111)织构漫散度随之提高.在靶基距为80mm时,选择150w、0.7Pa的溅射工艺可获得具有最佳(100)织构的PZT薄膜.     

Bi4Ti3O12铁电薄膜的MOCVD制备及其物理性质研究

采用常压ＭＯＣＶＤ技术在（１００）硅衬底上生长了具有（１００）及（００１）取各的钛酸铋（Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２）薄膜。在适当的生长条件下可获得（１００）取向膜，在７５０－８００℃下退火可获得（００１）择优取向膜。通过观察Ｐ－Ｅ电滞回线可确认膜的铁电性质，测得（１００）取向膜的剩余极化强度为３８μｃ／ｃｍ＾２，矫顽场为４５ＫＶ／ｃｍ。同时测量了钛酸铋薄膜的介电常数及损耗角正切。     

Pb1-3x/2Eux(Zr0.52,Ti0.48)O3纳米粉的溶胶-凝胶合成

采用改进的溶胶－凝胶法制备出稀土铕掺杂ＰＺＴ（ＰＥＺＴ）的纳米粉,粒径约为２０ｎｍ．由ＸＲＤ分析了Ｅｕ的掺入对ＰＺＴ微观结构的影响,确定了Ｅｕ的最佳掺入量≤7％,分析了Ｅｕ在ＰＺＴ中的占位情况．     

Thickness-dependent electrical properties of sol–gel derived Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 thick films using PbTiO3 buffer layers

Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃ (PZT) thick films, with thickness up to 4 μm, using PbTiO₃ (PT) buffer layers were successfully prepared on silicon-based substrates by a sol–gel method. Thermal analysis (thermogravimetric–differential thermal analysis) of PT and PZT sols were used to determine the pyrolysis and annealing temperatures. X-ray diffraction results show that the PZT/PT composite thick films possess perovskite structure and the dominant crystalline orientation changes from (100) to (110) with increasing the film thickness. Furthermore, the composite thick films exhibit thickness-dependent ferroelectric and dielectric properties, i.e., the coercive field decreases while dielectric constant increases as the thickness increases. Theoretical analysis shows that the thickness-dependent electrical properties are mainly attributed to the low dielectric constant of PT buffer layer and the relaxation of internal stress in PZT films.