鉍層狀共生結(jié)構(gòu)鐵電薄膜的制備與性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、采用溶膠-凝膠法制備了Bi4Ti3O12-Bi3TiNbO9(BIT-BTN)和Bi4Ti3O12-SrBi4Ti4O15(BIT-SBTi)鉍層狀鈣鈦礦共生結(jié)構(gòu)鐵電薄膜,研究了制備工藝和結(jié)構(gòu)變化對薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響,為高性能、低成本鐵電材料的制備提供一種有效方法。
　　通過XRD、SEM等微觀分析手段和鐵電參數(shù)測試儀、低阻抗分析儀等鐵電、介電測試儀器,對BIT-BTN和BIT-SBTi共生結(jié)構(gòu)薄膜的表面形貌、鐵電性能、介電性能

2、、疲勞特性、開關(guān)特性和C-V特性等進(jìn)行測試分析,研究了溶膠-凝膠工藝中前驅(qū)液濃度、預(yù)熱方式、薄膜沉積方法、退火溫度、組分配比變化等對薄膜晶體結(jié)構(gòu)、生長取向、表面形貌、鐵電、介電性能等的影響。
　　結(jié)果表明:采用溶膠-凝膠法能夠制備出表面平整、晶粒均勻的 BIT-BTN和BIT-SBTi共生結(jié)構(gòu)鐵電薄膜。在0.1mol/L的最佳前驅(qū)液濃度下制備出的薄膜表面均勻、無裂痕,并且晶粒生長呈現(xiàn)隨機(jī)取向;最佳的退火溫度為700℃,此時薄膜的鐵

3、電性能最好。同時研究表明,BIT-BTN系列的共生結(jié)構(gòu)薄膜晶格畸變最大,對薄膜剩余極化的提高最大,其中BIT-BTN(1:2)結(jié)構(gòu)薄膜在700℃退火條件下2Pr值可以達(dá)到442μC/cm,將BIT薄膜2Pr值162μC/cm提高了2.75倍,同時BIT-BTN薄膜具有更大的相對介電常數(shù)和C-V曲線回滯窗口,但是BIT-BTN薄膜的介電損耗較大,疲勞特性相對較差,在109次極化反轉(zhuǎn)后剩余極化值下降明顯;BIT-SBTi共生結(jié)構(gòu)薄膜雖然晶格

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