ITO玻璃衬底上PLZT铁电薄膜的制备与性能研究

论文摘要

近年来,PLZT铁电薄膜制备方法与应用研究引人注目。早期制备陶瓷薄膜主要采用真空镀膜技术如等离子溅射法,但真空技术由于化学计量比较难以控制并且制备参数复杂,影响了成膜质量。溶胶一凝胶法与其它方法相比,具有化学计量比精确、均匀性好、易于掺杂改性、退火温度较低、成本低等优点,成为目前PLZT铁电薄膜制备最常用的方法之一. 本工作采用溶胶一凝胶法和快速退火工艺在掺Sn的In2O3 导电透明膜（ITO） 衬底上制备了不同镧掺杂浓度的PbZr0.5Ti0.5O3 铁电薄膜（PLZT薄膜）,测试了PZT薄膜的微结构,研究了退火温度和掺La量对薄膜铁电性能、介电性能和漏电性能的影响。主要结果:X射线衍射测量表明PLZT 薄膜在ITO衬底上能正常结晶,结晶取向呈（101） 择优取向; 经650oC退火的5mol%La掺杂的PLZT薄膜有优良的铁电特性, 15V 的外加电压下, 剩余极化为35.4μC/cm2, 矫顽电场为111 kV/cm。1kHz 时的介电常数和损耗因子分别为984和0.13。在外加电场小于9V时,薄膜的漏电流密度不超过10-8A/cm2。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 铁电材料的研究发展
• 1.2 铁电薄膜的性质与应用
• 1.3 铁电薄膜制备技术
• 1.4 PZT 材料结构特征与掺杂改性研究
• 1.5 本文研究内容
• 2 PLZT 铁电薄膜的SOL-GEL 法制备
• 2.1 引言
• 2.2 实验设备及材料
• 2.3 实验过程
• 2.4 PLZT 铁电薄膜的X 射线衍射分析
• 2.5 PZT 铁电薄膜的扫描电镜分析
• 2.6 小结
• 3 PLZT 铁电薄膜电学的性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 PLZT 铁电薄膜的铁电性能
• 3.3 PLZT 铁电薄膜的介电性能
• 3.4 PLZT 铁电薄膜的漏电特性
• 3.5 小结
• 4 全文总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文