溶胶—凝胶法制备PZT薄膜的研究

论文摘要

锆钛酸铅（PZT）薄膜材料因其具有良好的热释电、压电、铁电及光电等特性,在微电子学、光电子技术和微电子机械系统等高科技领域有着广阔的应用前景,已经受到人们广泛关注和重视。本文采用溶胶-凝胶法制备均匀致密的锆钛酸铅（PZT）薄膜,研究了在制备锆钛酸铅薄膜过程中溶胶浓度、pH值、水含量及添加剂含量等主要工艺参数对PZT薄膜结构和表面形貌的影响。本文在制备PZT薄膜的研究中,首先,为制备出均匀致密的薄膜,尽量使得基片的晶格常数与PZT薄膜材料的晶格常数相匹配,本文选择了三种不同的基片,分别是A1203陶瓷基片、石英玻璃基片和单晶硅Si基片,对比这三种基片上薄膜,选择一种最佳的基片作为薄膜的衬底。其次,锆钛摩尔比选择的是65/35,与52/48相比较,65/35在热释电、压电等性能上均优于52/48,通过从65/35的研究来提高和改善PZT的结构和性能。最后,采用无机硝酸锆作为锆源,改善采用有机锆源工艺复杂、价格昂贵和实验设备要求高等问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 薄膜概述
• 1.2 PZT薄膜
• 1.3 PZT薄膜的研究现状
• 1.4 本课题研究的意义和主要内容
• 第二章 溶胶-凝胶技术制备薄膜的原理
• 2.1 薄膜的形成
• 2.2 溶胶-凝胶法制备薄膜
• 2.3 PZT薄膜溶胶-凝胶法的制备方案
• 第三章 PZT薄膜的制备
• 3.1 实验设备与原料
• 3.2 PZT薄膜制备的工艺流程
• 3.3 样品制备
• 3.4 样品分析法
• 第四章 结果与讨论
• 4.1 PZT粉体的分析
• 4.2 PZT薄膜的分析
• 4.3 溶胶浓度不同对PZT薄膜的影响
• 4.4 溶胶PH值不同对PZT薄膜的影响
• 4.5 水含量不同对PZT薄膜的影响
• 4.6 前驱体混合方式不同对PZT薄膜的影响
• 4.7 匀胶转速不同对PZT薄膜的影响
• 4.8 干燥和煅烧温度不同对PZT薄膜的影响
• 4.9 乙酰丙酮含量不同对PZT薄膜的影响
• 结论
• 致谢
• 参考文献