锆钛酸铅基薄膜的铁电性能研究
发布时间：2021-12-29 02:37
进入21世纪以来,信息化已深入人心。随着科学技术的发展,信息的存储和处理成为了人们日常生活的主题。现今社会随着人们对生活品质要求的不断提升,电子产品的体积越来越小,功能越来越全面。这些都对电子器件提出了更高的要求,例如更大存储能力、更有效的冷却能力等。铁电薄膜材料因其具有优异的铁电、介电、电卡性能,且易于集成到电子元器件中,所以受到了广泛的关注。本文主要以锆钛酸铅基（PZT）钙钛矿氧化物为研究对象,通过溶胶—凝胶法在氟掺杂氧化锡（FTO）导电基底上制备铁电薄膜材料,对其进行掺杂改性,并深入研究了掺杂对其铁电性能和电卡性能的影响。首先,通过优化溶胶的配制步骤,用溶胶—凝胶法在较低的退火温度下制备了PbTiO3薄膜,减少了因高温退火造成的PbO的挥发。将Cu引入到PbTiO3薄膜的晶格中,通过研究发现Cu掺杂造成PbTiO3晶体结构由四方相转变为赝立方相,并且PbTiO3薄膜的剩余极化强度随Cu的引入出现先增加后减小的趋势,矫顽场则出现相反的趋势,在Cu掺杂量为2.0mol%时得到最大极化强度和最小矫顽...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
通过快速退火和常规方式退火制备PZT(52/48)薄膜的电滞回线[11]
第1章绪论-7-不足：（1）溶胶液容易在潮湿的空气中水解变质，不利于存储和运输；（2）薄膜在空气中退火，过高的退火温度容易导致薄膜PbO挥发，从而引入缺陷。正是因为存在着以上的不足，仍需要大量的研究来进一步改善。图1-2（a）制备高效、柔性和大面积的PZT薄膜纳米发电机示意图。（b，c）沉积在蓝宝石和PET基底上的PZT薄膜的断面SEM表征，插图为表面SEM表征结果。（d）沉积在PET基底上的PZT柔性薄膜，插图为可弯曲展示。（e）最终制备的柔性PZT纳米发电机，插图为可弯曲展示[13]Fig.1-2(a)Schematicdiagramofthefabricationprocessforahigh-efficient,flexible,andlarge-areaPZTthinfilm-basednanogenerator.(b,c)Thecross-sectionalSEMimagesofPZTthinfilmsonasapphire(b)andaPETsubstrate(c).TheinsetsshowthetopsurfacesofPZTthinfilmonsapphireandPETsubstrates.(d)APZTthinfilm(1.5cm*1.5cm)onaPETsubstrat.TheinsetshowsthePZTthinfilmonaflexiblesubstratebentbyhumanfingers.(e)ThefinalflexiblePZTthinfilmnanogeneratorattachedtoaglasstubeandbentbyhumanfingers(theinset)1.2.2PZT基薄膜的研究现状PZT基（PbZr1-xTixO3(0≤x≤1)）材料，具有典型的钙钛矿ABO3结构。由于Zr4+和Ti4+离子半径相近，PbTiO3和PbZrO3能以任意比例互熔形成连续固熔体，所产生的固熔体性质也有较大的差别。PbTiO3的居里温度为490℃，在此温度点附近钛酸铅由立方顺电相变为四方铁电相。相对应的，PbZrO3在室温时为
PbTiO3-PbZrO3相图[15]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of oxygen vacancies on polarization stability of barium titanate[J]. Jun Wang,Yao Gen Shen,Fan Song,Fu Jiu Ke,Yi Long Bai,Chun Sheng Lu. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2016(03)
[2]Highly reliable bipolar resistive switching in sol-gel derived lanthanum-doped PbTiO3 thin film: Coupling with ferroelectricity?[J]. Ying Wang,Wei-Jin Chen,Xiao-Yue Zhang,Wen-Jing Ma,Biao Wang,Yue Zheng. Acta Mechanica Sinica. 2014(04)
博士论文
[1]溶胶—凝胶改进工艺制备锆钛酸铅(PbZrxTi1-xO3)铁电薄膜的结构与性能研究[D]. 陈祝.电子科技大学 2006
本文编号：3555229
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
通过快速退火和常规方式退火制备PZT(52/48)薄膜的电滞回线[11]
第1章绪论-7-不足：（1）溶胶液容易在潮湿的空气中水解变质，不利于存储和运输；（2）薄膜在空气中退火，过高的退火温度容易导致薄膜PbO挥发，从而引入缺陷。正是因为存在着以上的不足，仍需要大量的研究来进一步改善。图1-2（a）制备高效、柔性和大面积的PZT薄膜纳米发电机示意图。（b，c）沉积在蓝宝石和PET基底上的PZT薄膜的断面SEM表征，插图为表面SEM表征结果。（d）沉积在PET基底上的PZT柔性薄膜，插图为可弯曲展示。（e）最终制备的柔性PZT纳米发电机，插图为可弯曲展示[13]Fig.1-2(a)Schematicdiagramofthefabricationprocessforahigh-efficient,flexible,andlarge-areaPZTthinfilm-basednanogenerator.(b,c)Thecross-sectionalSEMimagesofPZTthinfilmsonasapphire(b)andaPETsubstrate(c).TheinsetsshowthetopsurfacesofPZTthinfilmonsapphireandPETsubstrates.(d)APZTthinfilm(1.5cm*1.5cm)onaPETsubstrat.TheinsetshowsthePZTthinfilmonaflexiblesubstratebentbyhumanfingers.(e)ThefinalflexiblePZTthinfilmnanogeneratorattachedtoaglasstubeandbentbyhumanfingers(theinset)1.2.2PZT基薄膜的研究现状PZT基（PbZr1-xTixO3(0≤x≤1)）材料，具有典型的钙钛矿ABO3结构。由于Zr4+和Ti4+离子半径相近，PbTiO3和PbZrO3能以任意比例互熔形成连续固熔体，所产生的固熔体性质也有较大的差别。PbTiO3的居里温度为490℃，在此温度点附近钛酸铅由立方顺电相变为四方铁电相。相对应的，PbZrO3在室温时为
PbTiO3-PbZrO3相图[15]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of oxygen vacancies on polarization stability of barium titanate[J]. Jun Wang,Yao Gen Shen,Fan Song,Fu Jiu Ke,Yi Long Bai,Chun Sheng Lu. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2016(03)
[2]Highly reliable bipolar resistive switching in sol-gel derived lanthanum-doped PbTiO3 thin film: Coupling with ferroelectricity?[J]. Ying Wang,Wei-Jin Chen,Xiao-Yue Zhang,Wen-Jing Ma,Biao Wang,Yue Zheng. Acta Mechanica Sinica. 2014(04)
博士论文
[1]溶胶—凝胶改进工艺制备锆钛酸铅(PbZrxTi1-xO3)铁电薄膜的结构与性能研究[D]. 陈祝.电子科技大学 2006
本文编号：3555229
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3555229.html
