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电泳沉积法制备Ba_0.6Sr_0.4TiO₃厚膜及其电学性能研究

符云飞 , 樊慧庆 , 邓永丽 , 陈晋

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00687

采用电泳沉积法在Pt/Ti/SiO₂/Si基底上制备了厚度为33μm的Ba_0.6Sr_0.4TiO₃(BST40)厚膜, 研究了其介电调谐特性、漏电流特性和铁电特性. 实验结果表明: 采用水热法制备纳米BST40粒子, 经250MPa高压压制, 950℃热处理后, BST40厚膜可形成完整的立方钙钛矿结构且表面致密、无裂纹. ε-V特性表明, 1kHz时厚膜调谐率可达59.2％. I-V特性表明, 当电压从--25～25V变化时, 漏导电流<100μA/cm². 测量了在1kHz, 不同温度下厚膜的电滞回线. 在0℃时, 其剩余极化强度为1.06μC/cm².

关键词: BST厚膜 , EPD , tunability , remnant polarization

电泳沉积PNN-PZT陶瓷厚膜及其电学性能研究

曹瑞娟 , 李国荣 , 赵苏串 , 曾江涛 , 郑嘹赢 , 殷庆瑞

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01183

利用电泳沉积法分别在Al₂O₃/Pt和Pt金属基底上制备了厚度为10~40μm的0.3Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-0.7Pb(Zr,Ti)O₃(PNN-PZT)厚膜, 研究了pH值、Zeta电位与PNN-PZT悬浮液稳定性的关系, 探索了沉积电压、沉积时间与电泳沉积量的关系. 结果表明, 当添加少量分散剂聚乙二醇时, pH值在3.5~5.5较宽的范围内, 悬浮液具有较高的Zeta电位, 容易制得稳定的悬浮液. 沉积电压为21V, 沉积时间为5min时, 在Pt金属基底上电泳沉积得到的PNN-PZT厚膜, 经过1200℃烧结30min后, SEM显微结构分析表明, 厚膜致密, 晶粒得到充分生长. 电学性能测试显示此厚膜具有良好的铁电介电性能, 其剩余极化强度Pr可达20.8μC/cm², 介电损耗tanδ为3.2%.

关键词: PNN-PZT厚膜 , electrophoretic deposition , dielectric property , polarization hysteresis loop

PZT铁电薄膜Sol-Gel技术制备和电性能研究

夏冬林 , 刘梅冬 , 赵修建 , 周学东

无机材料学报

以乙酸铅(Pb(CH₃COO)₂·3H₂O)、钛酸四丁酯(Ti(OC₄H₉)₄)、硝酸锆(Zr(NO₃)₄·5H₂O)替代锆醇盐为原料,通过在Pt/Ti/SiO₂/si基片与PZT薄膜之间引入PT种子层,采用改进的sol-gel工艺制备出无裂纹,致密性好,晶粒尺寸小且分布均匀的单一钙钛矿结构的Pb(Zr_0.53Ti_0.47)O₃铁电薄膜.实验结果表明,具有PT种子层的PZT铁电薄膜电性能较好.经600℃热处理的具有PT种子层的PZT薄膜,在1kHz测试频率下,其剩余极化强度和矫顽场分别为20μC/cm²和59kV/cm,介电常数和介电损耗分别为385和0.030.

关键词: 锆钛酸铅（PZT）薄膜 , PT seedings , sol-gel processing , rapid thermal annealing , hysteresis loop , Ⅰ-Ⅴ characteristic

结构设计对铁电薄膜系统电滞回线的影响

王华

无机材料学报

为制备符合Si集成铁电器件要求的高质量Si基铁电薄膜,采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺,制备了MFM及MFS结构的铁电薄膜系统.研究了不同结构及不同衬底对铁电薄膜系统铁电性能及电滞回线的影响,并对这些差异产生的主要影响因素进行了分析.在此基础上,提出并制备了Ag/Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃/Bi₄Ti₃O₁₂/p-Si多层结构,该结构铁电薄膜系统的铁电性能及电滞回线的对称性有明显改善,有望应用于Si集成铁电器件.

关键词: 铁电薄膜 , P-V hysteresis loops characteristics , sol-gel method

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