探讨溶胶-凝胶工艺制备PZT薄膜

介绍溶胶－凝胶法制备PZT铁电薄膜的工艺过程，探讨影响稳定溶胶配制的原材料，溶剂及溶液的pH值选取，分析催化剂和添加剂在提高薄膜质量方面的作用机理，理论上阐述了基片和PbTiO3过渡层对促进PZT薄膜晶化的影响，提出优化溶胶－凝胶技术的关键措施。利用优化工艺对采用无机盐硝酸锆，通过甩胶沉积在α-Al2O3基片上的PZT薄膜的微观表面形貌和相结构进行了观察。     

溶胶—凝胶法制备了BST铁电薄膜材料的机理研究

采用醇法和部分醋酸盐法两种工艺，获得了透明的ＢＳＴ溶胶，凝胶和ＢＳＴ薄膜铁电材料，应用红外光谱，差热分析及Ｘ－衍射方法，研究了该两种合成了工艺的物理化学过程。     

采用修正的溶胶-凝胶技术制备PZT铁电薄膜

采用一种修正的溶胶-凝胶技术制备出Pb[Zr0.52Ti0.48]O3（PZT）铁电薄膜.对溶胶的整个制备过程进行了红外透射光谱分析,对制备的铁电薄膜结构和性能进行了表征.由XRD图可以看出,退火温度在600℃以上时,薄膜结构为纯的钙钛矿结构.由P-E曲线可以看出,经600℃退火处理的PZT薄膜具有良好的铁电性能.     

溶胶-凝胶法制备掺钕钛酸铋铁电薄膜及其性能

采用溶胶-凝胶法在FTO/glass 衬底上制备了Bi4 Ti3O12和Bi3.35Nd0.65Ti3O12 (BNT) 薄膜, 研究了Nd 掺杂对Bi4Ti3O12薄膜的晶体结构、铁电性能和介电常数的影响. XRD 研究表明Nd 掺杂未对薄膜的结晶产生显著的影响.铁电性的测试表明,通过Nd 掺杂,使薄膜的介电性和铁电性得到了增强,剩余极化强度由57.2 μC/cm2 增加到68.4 μC/cm2.     

锶铋钽铁电薄膜的溶胶-凝胶法制备过程与机制研究

采用可溶性无机盐为原料，利用溶胶-凝胶旋转涂覆工艺，在Si(111)／SiO：／Ti／Pt的衬底材料上制备了SrBi2Ta2O9铁电薄膜。通过SEM及XRD等微观分析手段和实验与理论研究，重点探讨了第一次涂覆溶胶膜对晶态膜的开裂情况、成核与生长情况、晶体取向及与衬底间的相互作用等方面的影响。制备出了致密、均匀、无开裂、晶粒发育完好，且剩余极化(2Pг)与矫顽电场强度(2Ec)分别为9．6μC／cm^2与76kV／cm的铁电性能较好的薄膜，为可溶性无机盐溶液源制备SrBi2Ta2O9铁电薄膜研究打下了基础。     

制备PZT薄膜的Sol—Gel工艺研究

比较了Ｓｏｌ－Ｇｅｌ工艺制备ＰＺＴ薄膜的两种热处理过程成膜情况和对ＰＺＴ／Ｓｉ结构的影响，其中，低温烘烤、快速升温、高温退火的热处理方式有利于钙钛矿相成相。但ＰＺＴ薄膜完成全过程退火后难以进行图形加工。对含有ＳｉＯ２的Ｓｉ衬底上的情况分析表明ＳｉＯ２有改善界面特性的作用。     

溶胶-凝胶法制备氧化铝薄膜的研究

采用溶胶 -凝胶法在普通玻璃载片上制备了Al2 O3 薄膜 .通过XRD ,DSC -TGA以及椭圆偏振测厚仪等测量手段研究了勃姆石溶胶的制备条件 ,氧化铝薄膜的光学参数以及勃姆石凝胶在热处理过程中的物理变化 .结果表明 :异丙醇铝的浓度、水解温度和胶溶剂的加入量直接影响了勃母石溶胶的稳定性 .45 0℃热处理所得薄膜单层厚度为 31.3nm ,折射率为 1.72 ,表面均匀 ,透光性好     

溶胶-凝胶法制作PZT薄膜微驱动器的工艺研究

使用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了PZT压电薄膜,利用PZT的压电效应制作以PZT薄膜为驱动的无阀型微驱动器.针对微驱动器的关键结构驱动膜,探索了多层驱动膜的制备方法及PZT薄膜的刻蚀工艺.采用Si/SiO2/Ti/Pt/PZT/Cr/Au多层驱动膜结构,解决了PZT薄膜制备中存在附着力、抗疲劳等问题,利用BHF/HNO3溶液实现了PZT薄膜刻蚀技术的半导体工艺化.同时详细探讨了微机械加工(MEMS)中温度及溶液浓度对腐蚀工艺的重要影响,给出了硅各向异性腐蚀的最佳化工艺条件.通过以上方法成功地解决了集成制作的无阀型微驱动器的关键工艺问题,降低了器件的复杂性.采用以上工艺得到的驱动器硅杯面积大、均匀、平坦,而且在无阀型微驱动器整体设计中没有可以移动的机械部分,所以微驱动器的寿命也得到了提高.     

溶胶-凝胶法制备氧化钼薄膜

以MoCl_3(OC_2H_5)_2为原料,应用溶胶-凝胶法制备了透明均匀的氧化钼薄膜。实验发现,合适的工艺条件为:浸透液浓度0.1～1.0mol/L,浸透湿度40～60％,H_2O/MoCl_3(OC_2H_5)_2摩尔比2～4,热处理温度300℃。薄膜在300℃以下热处理是非晶态的,加热到350℃时,有MoO_3晶相出现。应用红外吸收光谱、X-射线衍射对干凝胶的结构和组成进行了研究,在空气气氛中热处理干凝胶,主晶相是MoO_3,加热到600℃时,存在Mo_9O_(26)晶相;在氩气中,300℃是MoO_2晶相,400℃以上则为MoO_2和η-Mo_4O-(11)两种晶相,在1Pa真空中,300～400℃有MoO_2、Mo_8O_(23)和MoO_(28)三种晶相,600℃则转化为MoO_2和ν-Mo_4O_(11)两种晶相。应用DTA对凝胶进行热分析表明:在98℃左右,溶剂C_2H_5OH和吸附水挥发,加热到400℃以上,残余有机物开始氧化分解。     

PEG在溶胶-凝胶法制备PZT纳米粉末中的作用

采用硝酸氧锆、硝酸铅和钛酸丁酯为反应前驱物,水为主要溶剂,聚乙二醇和硝酸作为稳定剂和抑制剂,制备了稳定的PZT溶胶和单一钙钛矿相PZT95／5纳米粉末,并通过DTA／TGA、XRD、TEM等方法对纳米粉末的结构进行了表征,粉末平均粒径为65nm．结果表明：PEG的添加能有效地避免组分偏析,以无机盐为主要原料、水为溶剂制备PZT是可行的,且工艺简单、成本低．     

胶束法制备Pb（Zr0.53Ti0.47）O3超细粉

用胶束法制得了Ｐｂ（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３超细粉末，避免了在热处理过程中的硬团聚现象，用Ｘ－射线衍射分析，透射电镜等测试手段对粉料进行了表征。制得的超细粉属四方晶系，单颗粒的形貌近似球形，单颗粒平均粒径小于０．１μｍ。     

以LaNiO3作为底电极的Pb(Zr0.3,Ti0.7)O3铁电薄膜的性能研究

采用溶胶－凝胶法在Si(100）衬底上制备了LaNiO3薄膜，采用相同方法在LaNiO3/Si(100）上制备了Pb（Zr0.3,Ti0.7）薄膜，对LaNiO3薄膜和Pb(Zr0.3,Ti0.7）O3薄膜的结晶性，表面形貌和电性能进行了研究。     

高择优取向(100)PZT铁电薄膜的磁控溅射生长

以射频（RF）磁控溅射法分别在Si（111）和Pt（111）／Ti／SiO2／Si基底上溅射沉积LaNiO3（LNO）薄膜电极,沉积过程中基底温度为370℃,然后对沉积的LNO薄膜样品进行快速热退火处理（500℃／10min）。X射线衍射（XRD）分析表明：Si（111）基底上LNO电极表现出高度的（100）取向,而Pt（111）／Ti／SiO2／Si基底上LNO电极则表现较强的（111）择优取向。然后在（100）LNO薄膜电极上生长PZT铁电薄膜,通过合适溅射工艺参数的选择,成功地制备了高度（100）取向的PZT铁电薄膜。     

溶胶—凝胶法制备CoO—NiO—SiO2着色涂层

本文采用溶胶一凝胶法制备了CoO—NiO—SiO_2三元系统着包涂层。讨论了若干因素对涂层透光率的影响。结果表明,生成均匀涂层的氧化物组成均落在大于50mol%SiO_2的区域内。     

PZT 基铁电陶瓷材料 F-P 相变及其热物理性质

用激光闪光法研究了ＰＺＴ为基铁电陶瓷材料［Ｐｂ（Ｓｂ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］的ＦＰ相变及其热物理性质。实验发现，铁电相到顺电相的变化发生时，热扩散率和导热系数随温度发生异常变化。根据其热物性曲线出现的突变点所确定的相变温度与用电学法测定的居里温度ＴＣ吻合良好。据此，闪光法可以作为研究铁电材料相变的一个新的手段和判据。     

固相烧结法中烧结温度对Pb(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3结构和性能的影响

采用固相烧结法制备了Pb(Zr0.2Ti0.8)O3,应用X射线衍射仪、光学显微镜、铁电测试仪等技术系统研究了烧结温度对PZT结构和性能的影响。结果表明,所得样品为完全钙钛矿结构,且随着烧结温度的升高,样品衍射峰值的强度和颗粒尺寸逐渐增大,但当温度过高时,破环了材料的结构。900℃下得到的样品具有较好的铁电性能。     

回流蒸馏溶胶凝胶法制备PbZr0.90Ti0.10O3-Fe0.003纳米粉体

用回流蒸馏溶胶凝胶法(RDSG)制备了掺杂铁PbZr0.90T i0.10O3纳米粉体,粉体平均粒径约30 nm.原子力显微镜(AFM)分析表明溶胶、凝胶中各组分得到了充分而均匀的分散。对凝胶反应机理的研究表明:回流蒸馏过程加速了聚合物活性单体的生成速度和聚合速度,通过缓慢提高活性单体浓度的方法,克服了固相颗粒溶解度随温度升高而增大的不利因素,促进了凝胶化进程,使得凝胶化时间缩短在30 m in之内。RDSG中凝胶干燥采用蒸馏法,大部分溶剂被回收,缩短了合成周期,减小了环境污染。     

溶胶-凝胶法制备掺钕钛酸铋铁电薄膜

采用溶胶-凝胶法在Pt／Ti／SiO2／Si基片上制备了掺钕(Nd)的Bi4Ti3O12薄膜(Bi4-xNdx)Ti3O12(x=0．85)，将薄膜于空气中710℃退火0．5h，形成BNT多晶薄膜。系统研究了薄膜的结构、电学性质、表面形貌、漏电流、疲劳特性等。结果表明薄膜呈(117)和(00l)的混合取向，显示良好的铁电性(2Pr=60．8μC／cm^2)，并呈现良好的抗疲劳特性。     

PbO对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3陶瓷相成分的影响

采用固相反应法制备了一系列Pb(Zr0.52Ti0.48)O3压电陶瓷,研究了过量PbO对PZT陶瓷相成分的影响.用X射线衍射对陶瓷的相结构进行了分析,采用场发射扫描电镜对断面形貌进行表征,并用能谱仪对微观区域的陶瓷成分进行测试.实验结果表明:当PbO缺乏时,陶瓷上表面易出现由PbZrO3分解产生的ZrO2,下表面易出现PbTi3O7和焦绿石相.当PbO过量时,陶瓷微观区域的成分会发生波动,成分的一致性也将受到破坏.此外,过量PbO还将使PZT相结构发生向富钛方向的移动.采用先进的陶瓷制备工艺有助于克服成分波动和相结构变化现象.