Bi_(1.65)Zn_(1.0)Nb_(1.5)O_(7.225)陶瓷和薄膜的结构和介电性能对比

摘要

以立方焦绿石Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7(BZN)为配方基础,通过掺入过量10%的Bi2O3,形成Bi1.65Zn1.0Nb1.5O7.225非化学计量比分子式。采用固相反应法合成具有焦绿石立方结构的Bi1.65Zn1.0Nb1.5O7.225陶瓷,并采用脉冲激光沉积法在Pt/SiO2/Si(100)基片上制备其薄膜。对比研究了非化学计量比Bi1.65Zn1.0Nb1.5O7.225陶瓷和薄膜的结晶性能,微观形貌以及介电性能的差异。结果表明烧结的Bi1.65Zn1.0Nb1.5O7.225陶瓷和沉积的BZN薄膜都保持立方焦绿石单相结构,但是薄膜展现出较强的(222)晶面择优取向。陶瓷和薄膜的晶格常数,微观形貌都体现出差异。对比二者的介电特性后发现,Bi1.65Zn1.0Nb1.5O7.225薄膜的介电常数明显高于陶瓷的介电常数,这归因于薄膜和块体材料之间的差异,例如厚度,致密度,择优取向等。