文档介绍：济南大学
硕士学位论文
钛酸锶钡基陶瓷薄膜的性能研究
姓名:丁碧妍
申请学位级别:硕士
专业:材料物理与化学
指导教师:侯文萍;付兴华
20040515
膜的表面结构影响较大,当升温速率为~虢滴滤俾饰’痬时,能摘要的应用前景,成为目前国际铁电薄膜研究的一个热点。本文以玞弘钛酸锶钡系铁电薄膜R弧’由于其在铁电随机存储器动态随机存储器、热释电红外探澳骷臀⒉ǖ餍称骷戎疃嗔煊蚯痹以及T牧希捎昧巳芙阂荒悍ǎ票噶斯饣坏腂薄膜,并对不同条件下制备出的∧さ慕峁菇辛朔治鲅芯浚氐愣訠薄膜的介电性能进行了研究,并尝试对实验结果进行分析。研究发现,在溶胶一凝胶法的溶胶制备中,值、溶胶粘度、溶胶的浓度、表面活性荆以及鳌合列的使用对所制备薄膜的质量有较大的影响,当芙号度为痩~痩时。能形成清澈的溶胶和透明的凝胶;当溶胶的粘度在,值在,在这个范围内可以制得稳定的薄膜;同时,表面活性剂丙三醇的使用解决了薄膜在干燥和热处理过程中容易开裂的问题。另外,本文还采用了、及仁笛槭侄危致哿耸褂貌煌『霞炼訠薄膜结构和性能的影响。在熟处理阶段,借助鹣嘞晕⒕倒鄄旆⑾郑滤俾视虢滴滤俾识员得到表面均匀、无裂纹、孔洞的薄膜。在∧さ慕榈缧苑矫妗7直鹧芯苛薆薄膜的介电性能与频率变化的关系,在频谱所示范围内,相对介电常数随频率的升高丽降低,而介质损耗则相反;∧さ慕榈缧阅苡隑疭壤浠墓叵担峁盉篠:时,达到厩大,而薄膜的损耗相对较小;∧さ慕榈缧阅芩嫖露缺浠墓叵担徊研究了分别用高阻硅与低阻硅为基片的∧さ慕榈缧阅艿那稹T诟咦韫枭形成的∧さ膃,与温度的关系曲线始终位于在低阻硅上形成的∧ぶ上,且比较大,说明了当以高阻硅片为基片时不仅提高了薄膜的沂点向商温移动。在薄膜的铁电性能方面。采用鄄炝薆薄膜中的纳米畴结构,结果发济南大学硕士学位论文
型电滞回线测试仪在∧ぶ泄鄄斓搅私虾现,具有单畴宽度的。极化位向关系的微畴随机地分布在晶粒中;并利用德国痗,而矫顽场为/关键词:溶胶一凝胶法,∧ぃ榈纾的电滞回线。在电压下其剩余极化强度.¨痗,
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轧锄絰符号说明:酸度透射龟镜籢粘度相对介电常数真空介电常数介电损耗厚度面积居里温度点剩余极化强度饱和极化强度矫顽场差热分析红外分析湎哐苌扫描电镜波长钛酸锶钡基陶瓷薄膜的性能研究’
第一章引言概述铁电体是指本身具有自发极化、且其自发极化的取向能随外加电场的改变而改变的材料。铁电体的重要特征,是其电极化与外加电场之间呈类似于铁磁材料的磁滞回线那样的关系,我们称之为铁电性。铁电体中较重要的一簇材料是型钙钛矿结构多组元氧化物。这种结构可以看成是由氧八面体在三维方向上以顶角相互连接形成的空间网络。高电价小半径的胱哟υ谘醢嗣嫣逯小3莆狟晶位,配位数为5偷缂邸⒋蟀刖兜腁离子则处于相邻的八个魄嗣嫣逅С傻目障吨校莆狝晶位,配位数为,见图。型中的氧八面体空隙比胱由源笠恍T诟呶孪拢胱尤仍硕哪芰勘冉细撸珺离子平均地处于氧八面体中心,晶体属于立方结构点群,晶体没有自发极化,处于非极性的顺电相。温度下降,随着平均热运动能量的减少,胱硬辉倌芄晃衷谘醢嗣嫣逯行牡钠胶馕恢蒙希⑾蛭挥诨ハ啻怪钡娜鲋嵯蛏的六个氧离子中的某一个偏移。高电价的离子偏离中心位置形成了很强的偶极矩,而相邻晶胞之间的相互耦合被缺陷打断。这样晶体便沿着胱悠频姆较蚪⒘俗苑极化,其强度为苑⒓ɑ〉姆较虮惚怀莆<帷3鱿肿苑⒓ɑ耐保沿极化方向伸长,晶体从非极性的立方结构转变为极性的四方结构,У闳骸U庖图钙钛矿晶体结构示意图图铁电体典型的极化一电场关系
结构转变温度称为居里温度。一般地,铁电体的极化方向可以被外加电场所改变,但是这一转向必须在电场高于某一临界矫顽电场时才能发生。这使得铁电体的极化强度氲绯∏慷菶之间的关系呈现出图所示的电滞回线。铁电体早在年代就己引