氧化硅薄膜的制備及其壓電性能的研究.pdf

1、壓電材料作為一種重要的功能材料，廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)部門、高科技領(lǐng)域和日常生活的各個方面。但傳統(tǒng)的壓電材料多含有重金屬鉛，在當(dāng)今全球大力倡導(dǎo)低碳環(huán)保的今天，開發(fā)新的無鉛壓電材料成為研究熱點(diǎn)和必然趨勢。本文采用流延法成型燒結(jié)和直流磁控濺射法制備出氧化硅薄膜材料，通過掃描電鏡、X射線衍射儀、原子力顯微鏡和元件分析儀等手段研究薄膜的組織結(jié)構(gòu)和壓電性能。
　　把由溶劑、分散劑、粘結(jié)劑和增塑劑配成的流延膠與1000目的SiO2粉1∶1配比;采

2、用流延成型得到氧化硅膜，于1600℃燒結(jié)可以制備出表面光滑平整，且組成相主要是α-方石英，厚度在0.8-2.0mm的膜。極化后的Si)2膜具有一定的壓電性能。壓電常數(shù)d33隨膜厚的增加而增大，當(dāng)厚度達(dá)到2.0mm時，d33值達(dá)到最大，為1.5pC/N。相對介電常數(shù)隨著薄膜的厚度增加而增大，隨頻率的增加而降低，介電損耗隨頻率的增加而降低。
　　采用真空度為3.0×10-3pa，總氣壓1.2Pa，功率為80W，氧含量為20～60％，的

3、直流反應(yīng)磁控濺射法可在單晶硅上制備出非晶二氧化硅薄膜，退火后得到方石英。當(dāng)功率為80W不變，氧含量為變量時，隨氧含量的增加Si)2薄膜的壓電常數(shù)也隨之增大，但隨后出現(xiàn)下降趨勢，當(dāng)氧含量為40％時達(dá)到最大值1.8pC/N，介電常數(shù)為2.5～4.4F/m。隨著氧含量的增加介電損耗隨氧含量的增加而增加，沉積速率、機(jī)械品質(zhì)因數(shù)、介電常數(shù)逐漸減小。當(dāng)氧含量為40％不變，功率為變量，氧化硅薄膜隨濺射功率的增加沉積速率幾乎成線性增長，薄膜表面粗糙度、