应用于MEMS的中厚PZT铁电薄膜制备技术研究

摘要

新型、高性能MEMS器件需要开发具有多元耦合效应的材料和结构体系，对材料结构和性能的可靠性要求更高。PZT铁电薄膜因其优异的介电、铁电和压电性能，成为MEMS应用的研究热点。　　本文采用在传统溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术基础上改进的0-3复合法和快速热处理法，以无水醋酸铅、丙醇锆、异丙醇钛为原料，在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了中厚Pb(Zr0.53,Ti047)O3铁电薄膜，分别得到了厚度大于10μm和厚度大于2μm的PZT铁电薄膜。研究了PZT薄膜的制备工艺、微结构、电学性能之间的相关性。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1微机电系统概述

1.2 PZT铁电薄膜制备技术的研究进展

1.3本论文的研究意义及主要内容

1.3.1本论文的研究意义

1.3.2本论文主要内容

参考文献

第二章溶胶-凝胶法原理以及改进方法

2.1溶胶-凝胶法的基本原理

2.2溶胶-凝胶法的改进方法

2.2.1溶剂改性

2.2.2引入添加剂

2.2.3添加粉末

2.2.4改变热处理过程

2.2.5改变成膜方式

2.3 小结

参考文献

第三章0-3复合法制备PZT铁电薄膜及薄膜性能研究

3.1引言

3.2 PZT前驱液的配置

3.2.1前驱液原料选择

3.2.2配置过程

3.2.3反应机理

3.3 PZT薄膜的热处理过程

3.4 0-3复合法制备PZT铁电薄膜

3.5结果与讨论

3.5.1粉末状态对薄膜取向的影响

3.5.2粉末浓度对薄膜形貌的影响及薄膜形貌改进方法

3.5.3 0-3复合法制得薄膜的电学性能分析

3.6本章小结

参考文献

第四章PZT铁电薄膜快速成膜研究

4.1引言

4.2快速热处理工艺制备PZT铁电薄膜

4.3结果与讨论

4.3.1薄膜热分解温度与薄膜化学组分及结晶取向的关系

4.3.2薄膜厚度与薄膜取向的关系

4.3.3薄膜的微观结构分析

4.3.4薄膜的电学性能分析

4.4本章小结

参考文献

第五章主要结论

硕士期间发表的论文

致谢