PZT鐵電薄膜的摻雜改性研究.pdf

1、近年來，鋯鈦酸鉛（Pb(ZrxTi1-x)O3，PZT）鐵電薄膜材料及器件已經(jīng)成為了國內(nèi)外科學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)。PZT薄膜材料應(yīng)用前景十分誘人，被廣泛用來制備鐵電、壓電、熱釋電等器件。因此研究PZT鐵電薄膜的制備、結(jié)構(gòu)和性能具有重要的意義。本文在系統(tǒng)總結(jié)和全面分析PZT鐵電薄膜研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，深入研究了PZT鐵電薄膜材料的Sol-Gel制備技術(shù)，制備出無裂紋，致密性好，晶粒尺寸小且分布均勻的PZT鐵電薄膜。研究了Sol-Gel法制備P

2、ZT鐵電薄膜時(shí)不同退火溫度對薄膜結(jié)晶性能的影響。并測試了各種PZT薄膜的鐵電性能、介電性能和伏安性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)600℃熱處理的PZT薄膜具有比較好的鐵電性能，其剩余極化強(qiáng)度為36.5mC/cm2，矯頑場為45.2KV/cm。在此基礎(chǔ)上本文又進(jìn)行了PZT鐵電薄膜的摻雜性能的研究。我們制備了不同摩爾比例的鈷摻雜的PZT薄膜，并對其進(jìn)行了X射線衍射、鐵電性能、介電性能以及伏安性能各種測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Co摻雜能夠抑制PZT薄膜結(jié)晶過程中

3、焦綠石相的產(chǎn)生，摻雜后的PZT薄膜（PbCoy(ZrxTi1-x)O3，PCZT薄膜）具有更大的剩余極化強(qiáng)度、更大的矯頑場、更大的介電常數(shù)（1KHz測試頻率下）和更大的漏電流。并總結(jié)出一個(gè)比較適中的Co摻雜比例：10mol﹪。另外本文還研究了Nb摻雜的PCZT薄膜（PbCoyNbz(ZrxTi1-x)O3，PCNZT薄膜）的各種性能。我們在10mol﹪Co摻雜的PCZT薄膜中摻入了不同比例的Nb。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Nb摻雜能夠很好的彌補(bǔ)PCZ