高居里点弛豫铁电体PIMNT结构与电学性能研究

发布时间：2022-10-03 21:48

　　钛铌镁酸铅体系弛豫铁电材料具有优异的铁电、介电、压电和热释电性能,在微电子学、集成铁电学和微电子机械系统等领域具有重要的应用前景。考虑到二元钛铌镁酸铅在使用过程中存在较低的居里点和相变温度,全新一代的以Pb（In1/2Nb1/2）O3-Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-Pb Ti O3（PIMNT）为代表的高居里点弛豫铁电体吸引了广泛的关注,有望在保持二元体系优异电性能的同时,可大幅度拓宽器件工作温度范围。本论文即围绕PIMNT高居里点弛豫铁电体系的结构与电学性质展开研究,主要研究内容和结果如下:1.研究了0.3Pb（In1/2Nb1/2）O3-0.4Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-0.3Pb Ti O3（PIMNT（30/40/30））单晶常温及变温下的畴结构,铁电、压电和介电性能。在1 k Hz下,该单晶的介电常数εr为4046,损耗tanδ为0.008,频率常数Nt为1896k Hz·mm,厚度伸缩模式机电耦合系数kt为0.56,品质因数Qm为120,压电系数(933*为1034 pm/V,剩余极化强度Pr和矫顽场Ec分别为23μC/cm2和2.9 k V/cm。常温下的电畴尺... 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 压电铁电材料概述
        1.2.1 压电材料
        1.2.2 铁电材料
    1.3 弛豫铁电材料概述
    1.4 高居里点钙钛矿型弛豫铁电体的近期研究进展
    1.5 本论文的提出与研究内容
        1.5.1 本论文的提出
        1.5.2 本论文的研究内容
第2章 实验方法与内容
    2.1 实验流程
    2.2 单晶样品加工
        2.2.1 单晶上电极
        2.2.2 单晶极化
        2.2.3 单晶减薄与抛光
    2.3 薄膜制备
        2.3.1 脉冲激光沉积系统
        2.3.2 小型离子溅射仪
    2.4 样品的结构表征
        2.4.1 相结构表征
        2.4.2 显微结构表征
        2.4.3 电畴结构表征
    2.5 样品的电学性能表征
        2.5.1 导电性测试
        2.5.2 铁电性能表征
        2.5.3 介电性能表征
        2.5.4 压电性能表征
        2.5.5 I-V特性
第3章 PIMNT单晶结构及电性能研究
    3.1 引言
    3.2 PIMNT单晶的结构研究
    3.3 PIMNT单晶的电学性能分析
    3.4 本章小结
第4章 PIMNT铁电薄膜制备及电性能研究
    4.1 引言
    4.2 PIMNT铁电薄膜的制备及电性能研究
        4.2.1 PIMNT铁电薄膜的制备
        4.2.2 不同沉积氧压下PIMNT铁电薄膜的结构和电性能研究
        4.2.3 不同衬底温度下PIMNT铁电薄膜的结构和电性能研究
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3684878