热处理温度对Ca(Zn 1/3 Nb 2/3 )O 3 /CaTiO 3 介电薄膜的影响
发布时间：2021-01-01 12:54
采用溶胶-凝胶法在Pt（111）/Ti/SiO2/Si（100）基底上制备了多晶Ca（Zn1/3Nb2/3）O3/CaTiO3（CZN/CT）异质叠层薄膜。XRD分析表明,CZN/CT薄膜的结晶度随退火温度的升高而增大,CZN和CT相均在700℃时出现钙钛矿晶型,且CZN相的特征峰相对于CT相偏左微移。微观结构分析显示,薄膜于700℃快速退火2min并保温30min后晶粒尺寸为3050nm,表面相当光滑,原子力显微镜分析显示其粗糙度（RMS）值仅为4.9nm,此时,薄膜的介电常数和介电损耗分别为30和0.006。CZN/CT薄膜的介电常数和损耗与退火温度密切相关。
【文章来源】：材料导报. 2015年S2期 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图１ＣＴ和ＣＺＮ前驱体粉末的ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．１ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＣＴａｎｄＣＺＮｐｒｅｃｕｒｓｏｒｐｏｗｅｒｓ
图谱Ｆｉｇ．１ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＣＴａｎｄＣＺＮｐｒｅｃｕｒｓｏｒｐｏｗｅｒｓ１．２ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜的制备采用旋涂法在Ｐｔ（１１１）／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）基体上依次沉积ＣＴ和ＣＺＮ前驱体溶液制备叠层薄膜，匀胶机的转速和时间设定依次如下：１０００ｒ／ｍｉｎ（１０ｓ），４０００ｒ／ｍｉｎ（３０ｓ）。为了获得表面无裂纹的薄膜，采用分步热处理的方式依次对每层薄膜进行退火处理［１５］，每层薄膜的热处理制度如图２所示。ＣＺＮ／ＣＴ叠层薄膜共８层，包括４层ＣＺＮ薄膜和４层ＣＴ薄膜，二者交替排列，其叠层方式如图３所示。１．３ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜结构表征采用Ｘ射线衍射仪（Ｘ′ｐｅｒｔＰＲＯＭＰＤ，Ｃｕ靶）分析ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜的晶体结构，采用原子力显微镜（ＳＰＩ４０００ＮＰＲＯＢＥＳＴＡＴＩＯＮ＆ＳＰＡ－３００ＨＶＳＰＭＵ－ＮＩＴ）观察微观形貌，采用ＳＥＭ（ＦＥＳＥＭ，ＪＥＯＬ－６７００Ｆ，２０ｋＶ）断层扫描观察薄膜厚度。采用阻抗分析仪（ＨＰ４２９４Ａ，１ｋＨｚ～１ＭＨｚ）测量薄膜的介电性能，以上所有测试均在室温下进行。图２热处理制度Ｆｉｇ．２Ｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｒｅｇｉｍｅ图３薄膜叠层方式示意图Ｆｉｇ．３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｔａｃｋｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓ２结果与讨论２．１晶体结构不同退火温度下ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜的ＸＲＤ图谱如图４所示，图中２θ＝４０°处的最强衍射峰属于基板，这是
的制备采用旋涂法在Ｐｔ（１１１）／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）基体上依次沉积ＣＴ和ＣＺＮ前驱体溶液制备叠层薄膜，匀胶机的转速和时间设定依次如下：１０００ｒ／ｍｉｎ（１０ｓ），４０００ｒ／ｍｉｎ（３０ｓ）。为了获得表面无裂纹的薄膜，采用分步热处理的方式依次对每层薄膜进行退火处理［１５］，每层薄膜的热处理制度如图２所示。ＣＺＮ／ＣＴ叠层薄膜共８层，包括４层ＣＺＮ薄膜和４层ＣＴ薄膜，二者交替排列，其叠层方式如图３所示。１．３ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜结构表征采用Ｘ射线衍射仪（Ｘ′ｐｅｒｔＰＲＯＭＰＤ，Ｃｕ靶）分析ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜的晶体结构，采用原子力显微镜（ＳＰＩ４０００ＮＰＲＯＢＥＳＴＡＴＩＯＮ＆ＳＰＡ－３００ＨＶＳＰＭＵ－ＮＩＴ）观察微观形貌，采用ＳＥＭ（ＦＥＳＥＭ，ＪＥＯＬ－６７００Ｆ，２０ｋＶ）断层扫描观察薄膜厚度。采用阻抗分析仪（ＨＰ４２９４Ａ，１ｋＨｚ～１ＭＨｚ）测量薄膜的介电性能，以上所有测试均在室温下进行。图２热处理制度Ｆｉｇ．２Ｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｒｅｇｉｍｅ图３薄膜叠层方式示意图Ｆｉｇ．３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｔａｃｋｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓ２结果与讨论２．１晶体结构不同退火温度下ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜的ＸＲＤ图谱如图４所示，图中２θ＝４０°处的最强衍射峰属于基板，这是因为基板的厚度远大于薄膜的厚度。退火温度为６００℃时，只在２θ＝２３．３°和３３．２°出现ＣａＴｉＯ３晶相衍
本文编号：2951325
【文章来源】：材料导报. 2015年S2期 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图１ＣＴ和ＣＺＮ前驱体粉末的ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．１ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＣＴａｎｄＣＺＮｐｒｅｃｕｒｓｏｒｐｏｗｅｒｓ
图谱Ｆｉｇ．１ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＣＴａｎｄＣＺＮｐｒｅｃｕｒｓｏｒｐｏｗｅｒｓ１．２ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜的制备采用旋涂法在Ｐｔ（１１１）／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）基体上依次沉积ＣＴ和ＣＺＮ前驱体溶液制备叠层薄膜，匀胶机的转速和时间设定依次如下：１０００ｒ／ｍｉｎ（１０ｓ），４０００ｒ／ｍｉｎ（３０ｓ）。为了获得表面无裂纹的薄膜，采用分步热处理的方式依次对每层薄膜进行退火处理［１５］，每层薄膜的热处理制度如图２所示。ＣＺＮ／ＣＴ叠层薄膜共８层，包括４层ＣＺＮ薄膜和４层ＣＴ薄膜，二者交替排列，其叠层方式如图３所示。１．３ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜结构表征采用Ｘ射线衍射仪（Ｘ′ｐｅｒｔＰＲＯＭＰＤ，Ｃｕ靶）分析ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜的晶体结构，采用原子力显微镜（ＳＰＩ４０００ＮＰＲＯＢＥＳＴＡＴＩＯＮ＆ＳＰＡ－３００ＨＶＳＰＭＵ－ＮＩＴ）观察微观形貌，采用ＳＥＭ（ＦＥＳＥＭ，ＪＥＯＬ－６７００Ｆ，２０ｋＶ）断层扫描观察薄膜厚度。采用阻抗分析仪（ＨＰ４２９４Ａ，１ｋＨｚ～１ＭＨｚ）测量薄膜的介电性能，以上所有测试均在室温下进行。图２热处理制度Ｆｉｇ．２Ｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｒｅｇｉｍｅ图３薄膜叠层方式示意图Ｆｉｇ．３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｔａｃｋｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓ２结果与讨论２．１晶体结构不同退火温度下ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜的ＸＲＤ图谱如图４所示，图中２θ＝４０°处的最强衍射峰属于基板，这是
的制备采用旋涂法在Ｐｔ（１１１）／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ（１００）基体上依次沉积ＣＴ和ＣＺＮ前驱体溶液制备叠层薄膜，匀胶机的转速和时间设定依次如下：１０００ｒ／ｍｉｎ（１０ｓ），４０００ｒ／ｍｉｎ（３０ｓ）。为了获得表面无裂纹的薄膜，采用分步热处理的方式依次对每层薄膜进行退火处理［１５］，每层薄膜的热处理制度如图２所示。ＣＺＮ／ＣＴ叠层薄膜共８层，包括４层ＣＺＮ薄膜和４层ＣＴ薄膜，二者交替排列，其叠层方式如图３所示。１．３ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜结构表征采用Ｘ射线衍射仪（Ｘ′ｐｅｒｔＰＲＯＭＰＤ，Ｃｕ靶）分析ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜的晶体结构，采用原子力显微镜（ＳＰＩ４０００ＮＰＲＯＢＥＳＴＡＴＩＯＮ＆ＳＰＡ－３００ＨＶＳＰＭＵ－ＮＩＴ）观察微观形貌，采用ＳＥＭ（ＦＥＳＥＭ，ＪＥＯＬ－６７００Ｆ，２０ｋＶ）断层扫描观察薄膜厚度。采用阻抗分析仪（ＨＰ４２９４Ａ，１ｋＨｚ～１ＭＨｚ）测量薄膜的介电性能，以上所有测试均在室温下进行。图２热处理制度Ｆｉｇ．２Ｈｅａｔｔｒｅａｔｉｎｇｒｅｇｉｍｅ图３薄膜叠层方式示意图Ｆｉｇ．３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｔａｃｋｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓ２结果与讨论２．１晶体结构不同退火温度下ＣＺＮ／ＣＴ异质叠层介电薄膜的ＸＲＤ图谱如图４所示，图中２θ＝４０°处的最强衍射峰属于基板，这是因为基板的厚度远大于薄膜的厚度。退火温度为６００℃时，只在２θ＝２３．３°和３３．２°出现ＣａＴｉＯ３晶相衍
本文编号：2951325
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