基于溶胶凝胶法的PLZT光波导薄膜的制备研究

摘要

基于PLZT的波导电光器件具有驱动电压小、功耗低、偏振不敏感等优点，成为集成光学领域的研究热点。作为PLZT波导电光器件的核心，PLZT光波导薄膜的质量将直接影响其器件的性能。具有较低传输损耗的PLZT光波导薄膜的制备具有重要意义。本文采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法，针对PLZT光波导薄膜的制备工艺进行了研究。
　　首先，基于当前普遍采用的金属醇盐法，对PLZT光波导薄膜的制备工艺进行了研究。针对前驱体种类、环境湿度、热处理工艺等因素的确定进行了详细的讨论，采用优化的工艺条件获得了表面均匀平整、致密性较高的双组分PLZT光波导薄膜。由此制作了PLZT脊形光波导，并实现了波导通光。
　　其次，为了进一步降低成本，我们采用无机盐取代金属醇盐作为溶胶的主要原料，对PLZT光波导薄膜的制备工艺进行了研究。针对溶胶体系、环境湿度、热处理工艺等条件进行了优化。采用优化的工艺条件获得了厚度4.6μm左右的双组分PLZT光波导薄膜，表面均匀平整，致密性较好，从而为PLZT光波导薄膜的低成本制备提供了依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 集成光学概述

1．1．2 光波导概述

1．1．3 光波导材料的分类

1．2 PLZT材料概述

1．2．1 PLZT材料的晶体结构

1．2．2 PIZF薄膜的制备方法

1．3 PLZT薄膜的研究现状

1．3．1 研究进展

1．3．2 存在问题

1．4 本文研究内容

第二章 实验材料及研究方法

2．1 实验试剂和仪器

2．1．1 实验试剂

2．1．2 实验仪器

2．2 实验过程

2．2．1 溶胶的制备

2．2．2 薄膜的制备

2．3 材料性能测试

2．3．1 红外光谱分析(IR)

2．3．2 热重-差热分析(TG-DTA)

2．3．3 X射线衍射分析(XRD)

2．3．4 SEM分析

第三章 基于金属醇盐法的PLZT薄膜制备研究

3．1 引言

3．2 醇盐法溶胶的制备研究

3．2．1 溶胶体系的选择

3．2．2 醇盐法溶胶的制备流程

3．2．3 溶胶的表征

3．3 PLZT薄膜的制备研究

3．3．1 基底的选择和清洗

3．3．2 湿度的选择

3．3．3 热解条件的选择

3．3．4 退火条件的选择

3．4 PLZT光波导的制备与测试

3．4．1 多层PLZT薄膜的制备流程

3．4．2 PLZT光波导的制备过程

3．4．3 结果与讨论

3．5 本章小结

第四章 具有较低成本的PLZT薄膜制备研究

4．1 引言

4．2 无机盐法PLZT溶胶的制备研究

4．2．1 溶胶体系的选择

4．2．2 PLZT溶胶的制备流程

4．3 PLZT薄膜的制备研究

4．3．1 湿度的选择

4．3．2 热处理条件的选择

4．3．3 无机盐法PLZT多层薄膜的制备

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表论文