柔性铁电薄膜及其原型器件研究
发布时间：2021-08-10 02:39
铁电体是一类集多种实际应用功能于一身的非中心对称极性材料。随着现代科技发展和人们生活的多元化需求,柔性传感器、柔性电子屏幕和可穿戴设备即将成为新一代主流产品,如何将铁电材料应用于柔性电子器件成为了当今的研究热点。钙钛矿型无机铁电材料具有优异的性能,相关应用已然成为国民经济支柱,然而其通常刚性大、脆性高,在柔性电子器件的应用中遇到了瓶颈和挑战。另一方面,有机铁电材料具有天然柔性,且相对无机铁电材料具有制备过程简单、成本低、轻质无毒的优点。近十年间相关研究热度骤升,且取得了较大进展。但总体上,其功能性仍然相对欠佳。这些问题限制了高性能柔性电子器件的进一步发展。本论文首先将刚性薄膜柔性化,设计了“柔性基片一步法”的薄膜制备工艺,获得高性能可弯曲PbZr0.52Ti0.48O3钙钛矿铁电薄膜。其次,将柔性薄膜功能化,在本征柔性有机铁电材料中,分别得到铁电性优异的C3N2H5Cl04柔性薄膜以及具备多性能耦合的C7H13NO·HCl柔性薄膜。本论文将分为三个部分进行介绍,希望对柔性铁电薄膜及其原型器件的研究做出一定贡献,为其最终产业化提供帮助。第一,采用“柔性基片一步法”制备PbZr0.52Ti...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１柔性电子器件应用产品实例??Ｆｉｇ?１．１?Ｅｘａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ｆｌｅｘｉｂｌｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ?ｄｅｖｉｃｅｓ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??
?Ｅ（Ｈ）??－Ｐ?（－Ｍ）??图１．２铁电材料电滞回线??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ?ｌｏｏｐ??ｔｉｕｆ！?！；＂；??点ｃ?．?Ｉ?＝－Ｅｃ?点ｄ?，?Ｉ?＜－Ｅｃ?点ｅ??！！；：＾Ｔ?！！：！＾Ｉ?！！ｉ！！＇??＇?Ｔ?？?ｉ?？??图１．３?—般情况下，电滞回线中材料处于原始状态（〇点）、饱和极化状态〔ａ点和ｄ点）、矫顽场处??（ｃ点）剩余极化状态（ｂ点和ｅ点）所对应的微观电偶极了？状态机理图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｆｉｇｕｒｅ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｃｏｍｉｃ?ｄｉｐｏｌｅ?ｓｔａｔｅｓ?ａｔ?ｓｅｖｅｒａｌ?ｐｏｉｎｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ??ｌｏｏｐ?ｉｎ?ｇｅｎｅｒａｌ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．?Ｔｈｅｙ?ａｒｅ?ｔｈｅ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ｓｔａｔｅ?（ｐｏｉｎｔ?ｏ），?ｔｈｅ?ｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｐｏｌａｒｉｚｅｄ?ｓａｔｅｄ?（ｐｏｉｎｔ?ａ?ａｎｄ?ｄ），??ｔｈｅ?ｃｏｅｒｃｉｖｅ?ｆｉｅｌｄ?（ｐｏｉｎｔ?ｃ）?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｒｅｍａｎｅｎｔ?ｐｏｌａｒｉｚｅｄ?ｓｔａｔｅ?（ｐｏｉｎｔ?ｂ?ａｎｄ?ｅ）??如图１．２所示，类似于磁滞回线中磁化强度（Ｍ）受到磁化场强（／／）的控制，铁??电体的极化强度（Ｐ）被外加电场（￡）非线性调控
?Ｔ?？?ｉ?？??图１．３?—般情况下，电滞回线中材料处于原始状态（〇点）、饱和极化状态〔ａ点和ｄ点）、矫顽场处??（ｃ点）剩余极化状态（ｂ点和ｅ点）所对应的微观电偶极了？状态机理图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｆｉｇｕｒｅ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｃｏｍｉｃ?ｄｉｐｏｌｅ?ｓｔａｔｅｓ?ａｔ?ｓｅｖｅｒａｌ?ｐｏｉｎｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ??ｌｏｏｐ?ｉｎ?ｇｅｎｅｒａｌ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．?Ｔｈｅｙ?ａｒｅ?ｔｈｅ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ｓｔａｔｅ?（ｐｏｉｎｔ?ｏ），?ｔｈｅ?ｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｐｏｌａｒｉｚｅｄ?ｓａｔｅｄ?（ｐｏｉｎｔ?ａ?ａｎｄ?ｄ），??ｔｈｅ?ｃｏｅｒｃｉｖｅ?ｆｉｅｌｄ?（ｐｏｉｎｔ?ｃ）?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｒｅｍａｎｅｎｔ?ｐｏｌａｒｉｚｅｄ?ｓｔａｔｅ?（ｐｏｉｎｔ?ｂ?ａｎｄ?ｅ）??如图１．２所示，类似于磁滞回线中磁化强度（Ｍ）受到磁化场强（／／）的控制，铁??电体的极化强度（Ｐ）被外加电场（￡）非线性调控
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机无机杂化钙钛矿太阳能电池简介[J]. 曾李阳,林柏霖. 自然杂志. 2017(05)
[2]有机铁电材料的研究进展[J]. 夏思,许祖勋,董兵海,王世敏,宋成杰,梁子辉,郭海永. 功能材料. 2017(08)
[3]冲击荷载下PZT5电畴翻转研究[J]. 钱霖,张峰,徐先洋,陈江瑛. 功能材料. 2017(07)
[4]分子基铁电体研究进展[J]. 张闻. 大学化学. 2017(07)
[5]Pb(Zr0.52Ti0.48)O3/SrRuO3铁电隧穿结的制备与性能研究[J]. 刘小辉,朱俊,郑林辉,房丽彬. 电子元件与材料. 2016(08)
[6]有机共晶铁电材料的研究进展（英文）[J]. Geetha Bolla,董焕丽,甄永刚,王朝晖,胡文平. Science China Materials. 2016(07)
[7]有机铁电薄膜的研究进展[J]. 张修丽,张燕妮,徐海生,刘长利. 材料导报. 2010(21)
[8]反应停致短肢畸形事件[J]. 周颖. 药物不良反应杂志. 2010(05)
[9]脉冲激光沉积（PLD）原理及其应用[J]. 唐亚陆,杜泽民. 桂林电子工业学院学报. 2006(01)
[10]铁电薄膜材料的研究进展[J]. 王悦辉,庄志强. 陶瓷研究与职业教育. 2003(02)
博士论文
[1]有机—无机杂化钙钛矿铁电多功能材料及锡基钙钛矿太阳能电池的制备与研究[D]. 廖伟强.东南大学 2017
[2]小分子膦盐及铵盐化合物的相变和介电性质研究[D]. 石萍萍.东南大学 2016
本文编号：3333285
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１柔性电子器件应用产品实例??Ｆｉｇ?１．１?Ｅｘａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ｆｌｅｘｉｂｌｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ?ｄｅｖｉｃｅｓ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ??
?Ｅ（Ｈ）??－Ｐ?（－Ｍ）??图１．２铁电材料电滞回线??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ?ｌｏｏｐ??ｔｉｕｆ！?！；＂；??点ｃ?．?Ｉ?＝－Ｅｃ?点ｄ?，?Ｉ?＜－Ｅｃ?点ｅ??！！；：＾Ｔ?！！：！＾Ｉ?！！ｉ！！＇??＇?Ｔ?？?ｉ?？??图１．３?—般情况下，电滞回线中材料处于原始状态（〇点）、饱和极化状态〔ａ点和ｄ点）、矫顽场处??（ｃ点）剩余极化状态（ｂ点和ｅ点）所对应的微观电偶极了？状态机理图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｆｉｇｕｒｅ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｃｏｍｉｃ?ｄｉｐｏｌｅ?ｓｔａｔｅｓ?ａｔ?ｓｅｖｅｒａｌ?ｐｏｉｎｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ??ｌｏｏｐ?ｉｎ?ｇｅｎｅｒａｌ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．?Ｔｈｅｙ?ａｒｅ?ｔｈｅ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ｓｔａｔｅ?（ｐｏｉｎｔ?ｏ），?ｔｈｅ?ｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｐｏｌａｒｉｚｅｄ?ｓａｔｅｄ?（ｐｏｉｎｔ?ａ?ａｎｄ?ｄ），??ｔｈｅ?ｃｏｅｒｃｉｖｅ?ｆｉｅｌｄ?（ｐｏｉｎｔ?ｃ）?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｒｅｍａｎｅｎｔ?ｐｏｌａｒｉｚｅｄ?ｓｔａｔｅ?（ｐｏｉｎｔ?ｂ?ａｎｄ?ｅ）??如图１．２所示，类似于磁滞回线中磁化强度（Ｍ）受到磁化场强（／／）的控制，铁??电体的极化强度（Ｐ）被外加电场（￡）非线性调控
?Ｔ?？?ｉ?？??图１．３?—般情况下，电滞回线中材料处于原始状态（〇点）、饱和极化状态〔ａ点和ｄ点）、矫顽场处??（ｃ点）剩余极化状态（ｂ点和ｅ点）所对应的微观电偶极了？状态机理图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｆｉｇｕｒｅ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｃｏｍｉｃ?ｄｉｐｏｌｅ?ｓｔａｔｅｓ?ａｔ?ｓｅｖｅｒａｌ?ｐｏｉｎｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ??ｌｏｏｐ?ｉｎ?ｇｅｎｅｒａｌ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．?Ｔｈｅｙ?ａｒｅ?ｔｈｅ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ｓｔａｔｅ?（ｐｏｉｎｔ?ｏ），?ｔｈｅ?ｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｐｏｌａｒｉｚｅｄ?ｓａｔｅｄ?（ｐｏｉｎｔ?ａ?ａｎｄ?ｄ），??ｔｈｅ?ｃｏｅｒｃｉｖｅ?ｆｉｅｌｄ?（ｐｏｉｎｔ?ｃ）?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｒｅｍａｎｅｎｔ?ｐｏｌａｒｉｚｅｄ?ｓｔａｔｅ?（ｐｏｉｎｔ?ｂ?ａｎｄ?ｅ）??如图１．２所示，类似于磁滞回线中磁化强度（Ｍ）受到磁化场强（／／）的控制，铁??电体的极化强度（Ｐ）被外加电场（￡）非线性调控
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机无机杂化钙钛矿太阳能电池简介[J]. 曾李阳,林柏霖. 自然杂志. 2017(05)
[2]有机铁电材料的研究进展[J]. 夏思,许祖勋,董兵海,王世敏,宋成杰,梁子辉,郭海永. 功能材料. 2017(08)
[3]冲击荷载下PZT5电畴翻转研究[J]. 钱霖,张峰,徐先洋,陈江瑛. 功能材料. 2017(07)
[4]分子基铁电体研究进展[J]. 张闻. 大学化学. 2017(07)
[5]Pb(Zr0.52Ti0.48)O3/SrRuO3铁电隧穿结的制备与性能研究[J]. 刘小辉,朱俊,郑林辉,房丽彬. 电子元件与材料. 2016(08)
[6]有机共晶铁电材料的研究进展（英文）[J]. Geetha Bolla,董焕丽,甄永刚,王朝晖,胡文平. Science China Materials. 2016(07)
[7]有机铁电薄膜的研究进展[J]. 张修丽,张燕妮,徐海生,刘长利. 材料导报. 2010(21)
[8]反应停致短肢畸形事件[J]. 周颖. 药物不良反应杂志. 2010(05)
[9]脉冲激光沉积（PLD）原理及其应用[J]. 唐亚陆,杜泽民. 桂林电子工业学院学报. 2006(01)
[10]铁电薄膜材料的研究进展[J]. 王悦辉,庄志强. 陶瓷研究与职业教育. 2003(02)
博士论文
[1]有机—无机杂化钙钛矿铁电多功能材料及锡基钙钛矿太阳能电池的制备与研究[D]. 廖伟强.东南大学 2017
[2]小分子膦盐及铵盐化合物的相变和介电性质研究[D]. 石萍萍.东南大学 2016
本文编号：3333285
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3333285.html
