新型類鈣鈦礦高介電常數(shù)氧化物的制備與結(jié)構(gòu)表征.pdf

1、鈣鈦礦高介電常數(shù)氧化物是一種應(yīng)用前景非常廣泛的功能材料。由于它有著很好的儲存電能和均勻電場的性能，因而在電子、電機行業(yè)中都有非常重要的應(yīng)用，也是當(dāng)前微電子行業(yè)比較熱門的研究課題之一。本論文選取了兩種新型的類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的氧化物BaTi<,2>O<,5>和CaCu<,3>Ti<,4>O<,12>為研究對象，對納米粉體和納米棒的制備方法及微結(jié)構(gòu)等性質(zhì)進行了研究，取得了如下有意義的結(jié)果： 1．通過濕化學(xué)方法-Sol-Gel法成功制備得到

2、了最小粒徑為50nm的BaFi<,2>O<,5>和最小粒徑為0.4μm的CaCu<,3>Ti<,4>O<,12>納米粉體，并對產(chǎn)物進行了表征。其中CaCu<,3>Ti<,4>O<,12>的制備，文獻(xiàn)中多為傳統(tǒng)的固相合成法，本文利用EDTA作為螯合劑，通過S01．Gel法制備，使煅燒溫度至少降低100℃，而且具有均勻性好，純度高，化學(xué)計量比準(zhǔn)確，工藝簡單等優(yōu)點。 2．采用變溫拉曼光譜對Sol-Gel法制備的BaTi<,2>O<,5

3、>和CaCu<,3>Ti<,4>O<,12>納米粉體的聲子特性及相變行為進行了研究。本文的變溫拉曼光譜研究顯示，83～798K的CCTO變溫拉曼光譜沒有發(fā)現(xiàn)CCTO結(jié)構(gòu)相的改變。所以可以得出結(jié)論，CCTO在溫度100K以下高介電常數(shù)的急劇降低與溫度的下降所引起的原子位移沒有關(guān)系。而BaTi<,2>O<,5>在室溫下較寬的Raman峰在低溫下顯著變窄，寬的Raman峰分裂為由數(shù)個尖銳的峰組成的Raman峰簇。并且BaTi205的Raman

4、譜在740K左右溫區(qū)內(nèi)發(fā)生一系列的變化，消失了一些振動模，表明結(jié)構(gòu)發(fā)生了轉(zhuǎn)變。這可能與BaTi<,2>O<,5>在740K左右的鐵電相變過程相關(guān)。 3．采用水熱(溶劑熱)合成工藝制備得到了良好的BaTi<,2>O<,5>多晶納米棒，研究了BaTi<,2>O<,5>納米棒的生長機制。BaTi<,2>O<,5>納米棒直徑大約30～100nm，長度達(dá)到200～400nm。BaTi<,2>O<,5>納米棒的形成與油酸在正辛烷溶劑中形成棒