鑭鈣滲雜PbTiO3薄膜的織構與殘余應力.pdf

1、本文使用溶膠-凝膠方法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制備了鑭鈣摻雜的鈦酸鉛(Pb0.8La0.1Ca0.1Ti0.975O3，PLCT)薄膜。利用廣角X射線衍射分析技術(XRD)研究了PLCT薄膜的物相組成；采用XRD的ω掃描技術系統研究了PLCT薄膜的晶體學織構及其彌散程度；通過薄膜的掠入射X射線分析(GIXA)系統研究了PLCT薄膜中的殘余應力。給出了制備及處理工藝對PLCT薄膜織構和殘余應力的影響規(guī)律。
　　物相分析結果

2、表明，退火溫度對薄膜的物相組成有很大的影響，過高的退火溫度會使氧化鉛揮發(fā)嚴重，從而造成薄膜缺少鉛元素而導致焦綠石相的生成；而過低的溫度又會導致薄膜晶化不完全。XRD測試結果顯示，存在一個合適的溫度，在此溫度下薄膜完全晶化，并且沒有焦綠石相。從而表明，通過調節(jié)退火溫度等熱處理工藝條件，可以由廉價的硝酸鹽和乙酸鹽為原材料制備出純鈣鈦礦相的PLCT薄膜。
　　研究發(fā)現，在Pt/Ti/SiO2/Si基片上用溶膠-凝膠法制備的PLCT薄膜的

3、織構是(113)織構，改變前驅體（溶膠）濃度和退火時的氣氛都不會改變PLCT薄膜的織構類型，但會使薄膜(113)織構的彌散程度發(fā)生變化。退火時的氧氣氣氛對PLCT薄膜(113)織構的強弱有著重要的影響，當氧氣流量為4.5L/min時，薄膜(113)織構的彌散程度達到最小，即(113)織構的強度達到最大。
　　基于掠入射X射線分析(GIXA)的應力測試表明，用溶膠-凝膠方法制備的PLCT薄膜中的殘余應力是殘余拉應力，并隨著前驅體濃度