單層PZT薄膜和雙層PZT薄膜的制備及物性研究.pdf

1、PbZrxTi1-xO3(PZT)鐵電薄膜因具有一系列優(yōu)異的鐵電、壓電、熱釋電、以及介電性能和顯著的電光、聲光及非線性光學(xué)效應(yīng)，被廣泛用來制作非易失性存儲器、微型馬達、微型傳感器、非致冷紅外探測器等。但在實用化方面，由于存在漏電流大、極化易疲勞等缺點，用PZT薄膜做成的器件使用壽命短。通過優(yōu)化薄膜制備工藝、電極材料或者添加緩沖層可以有效提高PZT薄膜的相關(guān)物理性能，特別是有助于改善薄膜的抗疲勞特性。 本文主要采用改進的溶膠—凝膠

2、工藝制作單一物相和多相的PZT薄膜，并對其微結(jié)構(gòu)和性能進行表征。具體工作包括： 1.生長在LaNiO3涂布的硅襯底上的PbZr0.5Ti0.5O3薄膜具有高度的(100)擇優(yōu)取向，膜體致密且呈柱狀生長，PbZr0.5Ti0.5O3與LaNiO3之間界面清晰，無明顯的擴散現(xiàn)象；P—E特性曲線和介電頻譜測量表明PbZr0.5Ti0.5O3薄膜具有良好的介電和鐵電性能。LaNiO3襯底的退火溫度不同，形成的PbZr0.5Ti0.5O3

3、薄膜的微觀結(jié)構(gòu)與電學(xué)性能也不同。 2.沉積在LaNiO3涂布的硅晶片上的PbZr0.4Ti0.6O3/PbZr0.5Ti0.5O3雙層復(fù)合膜具有高度(100)擇優(yōu)取向，表面均勻、平整、致密、無裂紋。該雙層膜有良好的鐵電性能。通過棱鏡—薄膜耦合實驗，可以發(fā)現(xiàn)Si/LaNiO3/PbZr0.5Ti0.5O3/PbZr0.4Ti0.6O3結(jié)構(gòu)能承載四個光學(xué)橫電模，顯示出光波導(dǎo)特征，通過進一步分析，分析真正的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為PbZr0.5Ti