无机盐溶液源溶胶-凝胶法制备锶铋钽铁电陶瓷薄膜过程研究

摘要

采用可溶性无机盐Sr(NO3)2,Bi(NO3)3及HTaF6为原料,以柠檬酸、乙二醇及乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂,利用溶胶-凝胶旋转涂覆工艺,分别在Al2O3和Pt/Ti/SiO2/Si的衬底上制备了SrBi2Ta2O9(SBT)铁电陶瓷薄膜.采用SEM,XRD及FTIR等微观分析手段,对制备的SBT溶胶与薄膜过程机理进行了实验研究.结果表明,由无机盐溶液原料络合合成SBT溶胶是此方法制膜的关键,其中络合剂的种类、用量和pH值的控制等是重要的影响因素.制备了相组成均一、薄膜表面致密、均匀、元开裂、晶粒尺寸为150 nm的多晶膜,获得了剩余极化(2Pr)与矫顽电场强度(2Ec)分别为9.6μC/cm2与76 kV/cm铁电性能较好的薄膜材料.