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《溶膠凝膠法制備鈦酸鍶鋇基鐵電薄膜的性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要(Sr，Ba)Ti03薄膜在DRAM、相位移器、熱釋電探測(cè)器等領(lǐng)域的應(yīng)用前景已成為國內(nèi)外材料研究的主要領(lǐng)域之一。本文以Ba(0Ac)2，Sr(OAc)2．1／2H20和Ti(Oc4H9)4為主要前驅(qū)化合物，采用S01．Gel技術(shù)制備了光滑均一的BST薄膜，研究了退火溫度、摻雜元素以及襯底對(duì)BST薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。采用P“Ti02／si02／Si結(jié)構(gòu)能穩(wěn)定Pt電極，當(dāng)升／降溫速度為O．5—1℃／min，保溫時(shí)間為1小時(shí)時(shí)，薄膜的表面顆粒分布均勻、無裂紋、孔洞少。退火溫度為750℃時(shí)，BST薄膜轉(zhuǎn)化為完整的AB03型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，薄膜表面平滑致密，顆粒發(fā)育完整、尺寸較大，存在微
2、疇區(qū)域，且薄膜的介電性能最佳。微量元素鎂、錳(其摻量范圍為O．000．0．100m01)摻加到BsT中制備的薄膜表面光滑平整、無缺陷裂紋。且微量元素鎂、錳提高了BST薄膜的介電常數(shù)e，，降低了其介電損耗tan6，且隨著微量元素添加量的增加，最大介電常數(shù)溫度點(diǎn)Tm逐漸移向低溫，介電常數(shù)峰的半高寬增加，呈現(xiàn)較強(qiáng)的彌散相變特征。只有當(dāng)適量的微量元素存在時(shí)，薄膜的介電常數(shù)得到明顯的提高，當(dāng)測(cè)試頻率為lKHz，Mg元素的摻量為0．100mol時(shí)，薄膜Sr05Ba04MgolTi03的￡，、tall6分別為55，O．06，優(yōu)于其它Mg摻雜量的薄膜。Mn的摻加大大降低了薄膜的Tm溫度，O．100m
3、01的Mn元素使Sro5Ba05Ti03薄膜的Tm從304K降低到272K。微量元素取代Ba2+后形成了不同的缺陷類型及濃度，影響了退火處理時(shí)離子的擴(kuò)散速率、晶粒的生長以及偶極子的形成及極化，呈現(xiàn)出性質(zhì)的差別。srTi03襯底具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)與BsT薄膜相匹配，且具有極好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性。Nb：SrTi03(100)襯底上和純Sr，ri03(100)襯底上制備的BST薄膜的主要衍射峰為(100)、(200)，薄膜的(100)面是沿著Nb：srTi03(100)、sr]n03(100)面外延生長的。Nb：SrTi03(100)襯底上制各的Sro5Ba04MgoITi03薄膜在測(cè)
4、試頻率為1M時(shí)，介電常數(shù)、損耗因子分別為100、O．019l，比同條件下Pt／Ti02／si02／si襯底上的Sro5Ba04MgoITi03(8r=50，taJl6=0．054)薄膜的介電性能要好。用高分辨率透射電鏡研究了sr0sBa05Ti03薄膜的鐵電微疇結(jié)構(gòu)，疇的寬度估計(jì)在1．2m，晶格條紋整體上貫穿疇區(qū)與非疇區(qū)。測(cè)試條件為1000Hz、20V時(shí)，I溶膠．凝膠法制各鈦酸鑼鋇基鐵電薄膜的性能研究Sro5Bao4MnolTi03薄膜的剩余極化強(qiáng)度Pr和矯頑場(chǎng)Ec分別為O．16uC／cm2，90Kv／cm。關(guān)鍵詞：溶膠．凝膠法，Bs丁薄膜，介電性能，摻雜元素，外延生長IIABSTR
5、ACTTheapplicationsof(Sr，Ba)Ti03thin6lmsinDRAM(DynamicRandomAccessMemory)，phaseshmersandp”oelectricuncooledinfrareddetectorhavebeenoneofthemostimponantfieldsaboutmaterialandsciencehomeandabroad．(S‘Ba)Ti03minfilmswithhi曲propertieswerepreparedbySoI—GeIprocessingusingbariumacetate，stmntiumacelateaI
6、ldtitatlium·tetrabutoxideasprecursormaterials．Inthisp印eLthee圩cctsofannealingtemperature，dopantandsubstrateonthemicrostructureandpropenieswereinVestigated．Smooth，crack-freesurfacewasobtainedatO．5—1℃，minofhyperthemicorcoolingtreatmentwitha60mjnhoIdat750℃onsubsIrateP們102／si02／Si．(Sr，Ba)Ti03thinfil
7、mscrystallinedimoAB03perovskitephaseatthearulealingtempemtureof750℃．Smooth，dense，defect-仔eesurfacephotograph，la唱egrains，micro-domainswereobtainedat750℃．Besides，thebestdielectricpropertiesweredetectedat750℃．DuetodopantsMgandMn(dopj
