热处理条件对sol-gel法Pb0.4Sr0.6TiO3薄膜形成影响的研究

摘要

采用sol-gel法,利用快速热处理工艺过程,保持烧结温度在最低温度(约500℃)以上,制备了多晶钙钛矿结构的PST(Pb0.4Sr0.6TiO3)薄膜.通过XRD、SEM、AFM等方法对晶相的形成与热处理条件之间的关系进行了测试.研究表明,利用溶胶-凝胶法制备PST薄膜的钙钛矿晶相形成过程及晶相含量受制备过程及晶相形成时离子的活性所控制.通过快速热处理方法,在凝胶分解过程中得到的高活性离子直接形成晶相,可以得到相应更多的晶体含量及在较低的温度下形成晶相.在600℃下RTP制备的PST薄膜的晶相含量比同温度下保温热处理薄膜增加约14%,利用RTP制备PST薄膜的晶相形成温度约在500℃,相应要降低约50℃.薄膜的表面形貌受制备热处理过程影响,快速热处理薄膜的表面保持形成时的形貌:非晶相薄膜以光洁表面出现,晶态膜以均匀分布山峰状的形貌出现..受气氛的浸蚀作用,长时间热处理后的薄膜表面出现了变化,在原形貌的基础上以细小颗粒状覆盖的表面出现.