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成為了國內外科學工作者研究的熱點。PZT薄膜材料應用前景十分誘人，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、結構和性能具有重要的意義。本文在系統(tǒng)總結和全面分析PZT鐵電薄膜研究現狀的基礎上，深入研究了PZT鐵電薄膜材料的Sol-Gel制備技術，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鐵電薄膜時不同退火溫度對薄膜結晶性能的影響。并測試了各種PZT薄膜的鐵電性能、介電性能和伏安性能。實驗結果表明經600℃熱處理的PZT薄膜具有比較好的鐵電性能，其剩余極化強度為36.5mC/cm2，矯頑場為45.2KV/cm。在此基礎上本文又進行了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。實驗結果表明Co摻雜能夠抑制PZT薄膜結晶過程中

3、焦綠石相的產生，摻雜后的PZT薄膜（PbCoy(ZrxTi1-x)O3，PCZT薄膜）具有更大的剩余極化強度、更大的矯頑場、更大的介電常數（1KHz測試頻率下）和更大的漏電流。并總結出一個比較適中的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。實驗結果表明Nb摻雜能夠很好的彌補PCZ