组分梯度(Ba,Sr)TiO3薄膜的制备工艺研究

摘要

采用改进的溶胶-凝胶(sol-gel)法在Si衬底上制备了组分梯度Ba1-xSrxTiO3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)(简称BST)薄膜。探讨了不同退火温度对组分梯度BST薄膜晶化的影响,应用X射线衍射(XRD)及原子力显微镜(AFM)分析了薄膜的微观结构。结果表明组分梯度薄膜的最佳制备工艺为600℃预烧5min,700℃退火1.5h,此时薄膜具有完整的钙钛矿相,薄膜表面平整、无裂纹、无孔洞.比较了单组分和组分梯度BST薄膜的微观结构。XRD测试结果显示,组分梯度BST薄膜的衍射峰峰位介于底层和顶层单组分BST薄膜之间,且衍射峰明显宽化；AFM测试结果表明,组分梯度BST薄膜的晶粒明显大于单组分BST薄膜,表面均方根粗糙度(RMS)也大于单组分BST薄膜,这可能是由于组分梯度薄膜较高的预烧温度促进晶粒生长造成的。