PZT薄膜

摘要： 本文基于溶胶凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基底上,利用自发的离子扩散效应,采用梯度补偿的方法制备了不同梯度的PZT薄膜,同时研究了镧掺杂对不同梯度锆钛酸铅薄膜的晶向结构、微观形貌、介电性能、铁电性能以及疲劳性能的影响。XRD图谱显示无掺杂的单层薄膜和无梯度薄膜均呈现(100)取向,而梯度增强薄膜呈现随机取向,掺杂的PZT薄膜(100)取向被抑制,SEM结果分析表明样品为完全的钙钛矿结构,无梯度薄膜具有更高的介电系数,掺杂明显提高了介电系数,达到了1196.2,剩余极化强度得到改善,2Pr达到了26.21 μC/cm2,此时的矫顽场强Ec为44.4 kV/cm,疲劳测试结果表明,掺杂的无梯度薄膜疲劳性能得到了明显改善。

摘要： 典型的压电材料Pb(Zr0.52 Ti0.48)O3因其优异的性能,可用来制备各种类型的压电器件,一直受到许多研究者的关注.采用PLD法在SrTiO3(100)单晶衬底上制备出了不同组分的PZT薄膜,讨论了不同激光能量和Zr/Ti比对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3薄膜结晶质量的影响,得出最佳生长PZT薄膜的条件,并分析其(002)摇摆曲线,结果显示:Pb(Zr0.52 Ti0.48)O3薄膜表面比较均匀,均方根粗糙度较小,体现出较好的结晶质量.最后根据谢乐公式可得出其所制备的薄膜晶粒尺寸在2～6 nm范围内,可以用于器件制作.

摘要： 随着微机电系统(MEMS)产业的快速发展,铁电薄膜材料作为微机电器件的重要组成部分而愈受重视。锆钛酸铅(PZT)薄膜具有优越的压电性、热释电性及光电性等性能,在微电子、压电、光学及半导体等领域展现了巨大的应用潜力。因此,高性能PZT薄膜的制备技术及制备工艺一直备受关注。其中,溶胶-凝胶法因具有易于控制成分,所需设备成本低及制备薄膜的均匀性好等优点而被广泛用于PZT薄膜制作中。该文在溶胶-凝胶法基本原理及制作工艺的基础上,着重分析了溶胶-凝胶法制备PZT薄膜的研究现状,总结了当前溶胶-凝胶法的技术特点,并指出了研究中存在的不足及未来的潜在改进方向。

摘要： 采用脉冲激光沉积技术在柔性云母衬底上制备高质量的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)外延薄膜.引入NiFe2O4作为外延生长种子层,实现PZT薄膜的(111)取向外延生长.电学性能测试显示其具有优异的铁电压电性能,在未弯曲时,剩余极化(2Pr)值和压电系数(d33)分别为55.μC/cm2和87 pm/V.柔性PZT存储单元在弯曲、变温等条件下的铁电保持、疲劳性能测试显示其具有可靠稳定的信息存储功能.该结果表明柔性PZT薄膜在可穿戴电子器件领域具有重要的应用前景.

摘要： 该文采用溶胶-凝胶法在LaNiO3/Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了掺杂La元素的Pb1-0.05La0.05ZrTiO3(PLZT)、掺杂Sr元素的Pb1-0.05Sr0.05ZrTiO3(PSZT)、掺杂La和Sr元素的Pb1-0.1La0.05Sr0.05ZrTiO3(PLSZT)及未掺杂的锆钛酸铅(PZT)薄膜样品。对不同掺杂情况的样品分别进行了压电系数、电滞回线、介电特性的测试。结果表明,双掺杂样品PLSZT薄膜具有比其他样品更好的铁电性能,其剩余极化强度(Pr)为13.2μC/cm^2,饱和极化强度(Ps)为28.4μC/cm^2,矫顽场(Ec)为54.8kV/cm;双掺杂样品PLSZT薄膜的压电系数(d33)比其他3种样品高,达到153pC/N。掺杂后的样品与未掺杂的样品相比,其介电常数有略微提高;单掺杂La的样品的介电特性在高频环境下更稳定。

摘要： 采用sol-gel（溶胶-凝胶）法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上分别制备了厚度为400 nm、600 nm、800 nm的PZT（锆钛酸铅，Zr/Ti=52/48）薄膜，研究了厚度对薄膜介电性能与铁电性能的影响。通过对薄膜的铁电性能与介电性能进行测试，分析了不同厚度薄膜的剩余极化强度、介电常数与介电损耗，进一步分析了薄膜的介电调谐性能。实验结果表明，薄膜的介电常数与介电损耗随薄膜厚度的增大而增加；厚度为600 nm的薄膜具有最好的介电调谐性能与铁电性能。%PZT(Lead Zirconate Titanate,Zr/Ti=52/48)thin films with a thickness of 400 nm,600 nm and 800 nm were prepared by sol-gel method on Pt/Ti/SiO2/Si substrates,the electrical properties and ferroelectric properties of the PZT thin films with different thickness was researched. We tested the dielectric properties and ferroelectric properties and analyzed the remnant polarization,dielectric constant and dielectric loss of the PZT thin films with different thickness and further analyzed the dielectric tunable properties of thin films. The experimental results showed that the dielectric constant and dielectric loss increase with the increase of film thickness ,and the thickness of 600 nm film has the best dielectric tunable properties of ferroelectric properties.

摘要： 采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)在Pt/Si衬底上制备了PbTiO3 (PT)薄膜和Pb(Zrx,Ti1-x)O3 (PZT)薄膜,研究了退火温度以及PT种子层对PZT薄膜结晶及压电性能的影响.X射线衍射(XRD)结果表明,制备的PZT薄膜为纯钙钛矿结构的多晶薄膜,有PT种子层的PZT薄膜晶粒尺寸更大,(110)面取向度更高,结晶性能更好;原子力显微镜(AFM)结果表明,制备的薄膜表面形貌比较平整、均匀、无裂纹;压电力显微镜(PFM)结果表明,压电力显微镜(PFM)结果表明,有PT种子层时,PZT薄膜的平均压电系数d33为128 ～237 pm/V,无PT种子层时平均压电系数d33为21～29 pm/V.在升温速率为10°C/s的退火条件下保温10 min时,随着退火温度的升高,PZT薄膜晶粒尺寸增大,粗糙度增大,(110)面取向度升高,平均压电系数d33增大.PT种子层能够有效的改善PZT薄膜的结晶性能和压电性能.

摘要： 锆钛酸铅(PZT)薄膜具有优异的压电性能,是制作微机电系统(MEMS)振动式能量收集器的理想材料。在溶胶-凝胶法制备PZT薄膜的过程中产生的残余应力会对能量收集器有负面影响。该文利用X线衍射法对在退火温度分别为650°C、700°C、750°C、800°C下掺杂铌(Nb)和钴(Co)元素的PZT薄膜样品的残余应力进行了测定。实验结果表明,PZT薄膜样品中的残余应力表现为压应力,从650°C升高到750°C的过程中,随着退火温度的升高薄膜中的残余应力增大;直到750°C附近后,残余应力基本保持稳定。

摘要： 快速退火(RTA，rapid thermal annealing)工艺的升温速率高，可以在很短的时间(1 min)内升到PZT薄膜的晶化温度，缩短薄膜的晶化时间，有利于降低升温过程中氧化铅的挥发损失，减少过渡层Ti原子的扩散。但是因为热处理时间太短，RTA在控制薄膜残余应力和薄膜的取向生长方面存在着不足。设计分段RTA工艺来控制薄膜生长的结晶取向，采用XRD和SEM对PZT薄膜微观结构进行分析，结果表明：分段RTA工艺能够获得结晶性能和铁电性能良好的（111）择优取向的PZT薄膜，650°C是形核阶段最佳退火温度，600°C是晶粒生长阶段最佳温度，二次退火工艺可以促进薄膜晶化完全。%Rapid thermal annealing (RTA) process of high heating rate can be up to the crystallization temperature of PZT thin films in a very short period of time (1 min), so RTA can reduce the volatilization loss during the heating process of lead oxide, and reduce the diffusion transition layer of Ti atoms. However, because of the short heat treatment time, it is too hard to control orientation and residual stress of films. By using the subsection annealing process to control the crystal orientation of the thin film, the microstructure of PZT thin film was analyzed by SEM and XRD. The experimental results show that this annealing process can obtain the (111) preferred orientation PZT films with good crystalline properties and ferroelectric properties. 650°C is the optimum temperature for nucleation. 600°C is the optimum temperature for grain growth. The second annealing process can promote the crystallization of the films.

摘要： 本文采用Sol-Gel法在Pt/Ti/Si02/Si衬底上制备PZT薄膜，系统地研究了Sol-Gel过程单次退火薄膜厚度对PZT薄膜的形貌、相结构、介电以及铁电性能的影响，探讨了通过改变薄膜单次退火厚度控制PZT薄膜的择优取向生长，得到了一种新的简便的控制薄膜择优取向的方法，得到有效控制薄膜残余应力的制备工艺.

摘要： 本文采用Sol-Gel法在Pt/Ti/Si02/Si衬底上制备PZT薄膜，系统地研究了Sol-Gel过程单次退火薄膜厚度对PZT薄膜的形貌、相结构、介电以及铁电性能的影响，探讨了通过改变薄膜单次退火厚度控制PZT薄膜的择优取向生长，得到了一种新的简便的控制薄膜择优取向的方法，得到有效控制薄膜残余应力的制备工艺.

摘要： 本文采用Sol-Gel法在Pt/Ti/Si02/Si衬底上制备PZT薄膜，系统地研究了Sol-Gel过程单次退火薄膜厚度对PZT薄膜的形貌、相结构、介电以及铁电性能的影响，探讨了通过改变薄膜单次退火厚度控制PZT薄膜的择优取向生长，得到了一种新的简便的控制薄膜择优取向的方法，得到有效控制薄膜残余应力的制备工艺.

摘要： 本文采用Sol-Gel法在Pt/Ti/Si02/Si衬底上制备PZT薄膜，系统地研究了Sol-Gel过程单次退火薄膜厚度对PZT薄膜的形貌、相结构、介电以及铁电性能的影响，探讨了通过改变薄膜单次退火厚度控制PZT薄膜的择优取向生长，得到了一种新的简便的控制薄膜择优取向的方法，得到有效控制薄膜残余应力的制备工艺.

摘要： 本文采用Sol-Gel法在Pt/Ti/Si02/Si衬底上制备PZT薄膜，系统地研究了Sol-Gel过程单次退火薄膜厚度对PZT薄膜的形貌、相结构、介电以及铁电性能的影响，探讨了通过改变薄膜单次退火厚度控制PZT薄膜的择优取向生长，得到了一种新的简便的控制薄膜择优取向的方法，得到有效控制薄膜残余应力的制备工艺.

摘要： 本文采用Sol-Gel法在Pt/Ti/Si02/Si衬底上制备PZT薄膜，系统地研究了Sol-Gel过程单次退火薄膜厚度对PZT薄膜的形貌、相结构、介电以及铁电性能的影响，探讨了通过改变薄膜单次退火厚度控制PZT薄膜的择优取向生长，得到了一种新的简便的控制薄膜择优取向的方法，得到有效控制薄膜残余应力的制备工艺.

摘要： 采用溶胶-凝胶法，成功地在Pt（111）/Ti/Si3N4/SiO2/Si（100）衬底上制备出大面积的PZT薄膜，通过增加10%的Pb来解决Pb在高温退火中挥发的问题，并采取了600°C、650°C和700°C三种退火方式。 采用XRD和Raman光谱仪对制备的薄膜进行了结晶性能与成相结构的测试，实验结果表明在700°C退火时， 薄膜不仅形成了三方、四方共存的钙钛矿相结构，而且形成了沿＜100＞方向择优取向的薄膜。

摘要： 采用溶胶-凝胶法，成功地在Pt（111）/Ti/Si3N4/SiO2/Si（100）衬底上制备出大面积的PZT薄膜，通过增加10%的Pb来解决Pb在高温退火中挥发的问题，并采取了600°C、650°C和700°C三种退火方式。 采用XRD和Raman光谱仪对制备的薄膜进行了结晶性能与成相结构的测试，实验结果表明在700°C退火时， 薄膜不仅形成了三方、四方共存的钙钛矿相结构，而且形成了沿＜100＞方向择优取向的薄膜。

摘要： 采用溶胶-凝胶法，成功地在Pt（111）/Ti/Si3N4/SiO2/Si（100）衬底上制备出大面积的PZT薄膜，通过增加10%的Pb来解决Pb在高温退火中挥发的问题，并采取了600°C、650°C和700°C三种退火方式。 采用XRD和Raman光谱仪对制备的薄膜进行了结晶性能与成相结构的测试，实验结果表明在700°C退火时， 薄膜不仅形成了三方、四方共存的钙钛矿相结构，而且形成了沿＜100＞方向择优取向的薄膜。

摘要： 采用溶胶-凝胶法，成功地在Pt（111）/Ti/Si3N4/SiO2/Si（100）衬底上制备出大面积的PZT薄膜，通过增加10%的Pb来解决Pb在高温退火中挥发的问题，并采取了600°C、650°C和700°C三种退火方式。 采用XRD和Raman光谱仪对制备的薄膜进行了结晶性能与成相结构的测试，实验结果表明在700°C退火时， 薄膜不仅形成了三方、四方共存的钙钛矿相结构，而且形成了沿＜100＞方向择优取向的薄膜。

摘要： 本发明提供一种在通过溅射形成PZT薄膜时在不使用以往的种子层的情况下抑制作为杂质相的烧绿石相的生成的技术。本发明是具有在Si基板10上经由作为铂紧贴层的TiO

摘要： 本发明提供一种PZT系铁电薄膜形成用组合物及其制造方法以及PZT系铁电薄膜的形成方法。该PZT系铁电薄膜形成用组合物的特征在于，组合物100质量%中的PZT前驱体的比例以氧化物换算计为17～35质量%，组合物100质量%中的二醇的比例为16～56质量%，聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇的比例相对于1摩尔的上述PZT前驱体以单体换算计为0.01～0.25摩尔，水的比例相对于1摩尔的上述PZT前驱体为0.5～3摩尔，其中，排除在上述组合物100质量%中以0.6～10质量%的比例进一步包含碳链为6以上12以下的直链一元醇的组合物。

摘要： 本发明提供一种PZT系铁电薄膜形成用组合物及其制造方法以及PZT系铁电薄膜的形成方法。该PZT系铁电薄膜形成用组合物包括PZT前驱体、二醇、水及碳链为6以上12以下的直链一元醇、并包含聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇。组合物100质量%中所占的上述PZT前驱体的浓度以氧化物浓度计为17～35质量%，组合物100质量%中的上述二醇的比例为16～56质量%，上述聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇的比例相对于1摩尔的上述PZT前驱体为0.01～0.25摩尔，上述水的比例相对于1摩尔的上述PZT前驱体为0.5～3摩尔，组合物100质量%中的直链一元醇的比例为0.6～10质量%。

摘要： 本发明公开一种(100)择优取向的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜的制备方法，属于压电薄膜材料制备领域。步骤包括：1)种子层制备。将钛酸四丁酯加入乙酰丙酮溶液，待混合液澄清后加入硝酸锆和乙酸铅，然后加入溶剂乙二醇甲醚，最后再加入甲酰胺作为稳定剂，制备种子层前驱体溶液，将种子层前驱体溶液沉积在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上，经热处理后得到PZT种子层；2)通过射频磁控溅射在种子层上交替沉积PZT和PMN‑PZT，形成异质界面数量为奇数的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜。采用本发明方法能够制得(100)择优取向且电性能优异的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜。

摘要： 本发明提供一种在通过溅射形成PZT薄膜时在不使用以往的种子层的情况下抑制作为杂质相的烧绿石相的生成的技术。本发明是具有在Si基板10上经由作为铂紧贴层的TiO

摘要： 本发明提供一种PZT系铁电薄膜形成用组合物及其制造方法以及PZT系铁电薄膜的形成方法。该PZT系铁电薄膜形成用组合物的特征在于，组合物100质量%中的PZT前驱体的比例以氧化物换算计为17～35质量%，组合物100质量%中的二醇的比例为16～56质量%，聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇的比例相对于1摩尔的上述PZT前驱体以单体换算计为0.01～0.25摩尔，水的比例相对于1摩尔的上述PZT前驱体为0.5～3摩尔，其中，排除在上述组合物100质量%中以0.6～10质量%的比例进一步包含碳链为6以上12以下的直链一元醇的组合物。

摘要： 本发明提供一种PZT系铁电薄膜形成用组合物及其制造方法以及PZT系铁电薄膜的形成方法。该PZT系铁电薄膜形成用组合物包括PZT前驱体、二醇、水及碳链为6以上12以下的直链一元醇、并包含聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇。组合物100质量%中所占的上述PZT前驱体的浓度以氧化物浓度计为17～35质量%，组合物100质量%中的上述二醇的比例为16～56质量%，上述聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇的比例相对于1摩尔的上述PZT前驱体为0.01～0.25摩尔，上述水的比例相对于1摩尔的上述PZT前驱体为0.5～3摩尔，组合物100质量%中的直链一元醇的比例为0.6～10质量%。

摘要： 本发明提供一种PZT系铁电薄膜的制造方法和PZT系铁电薄膜。该PZT系铁电薄膜的制造方法，在具有结晶面沿（111）轴向取向的下部电极的基板的下部电极上涂布PZT系铁电薄膜用组合物进行临时烧结之后，烧成而结晶化来在下部电极上制造PZT系铁电薄膜时，将PZT系铁电薄膜形成用组合物以CSD法涂布形成于下部电极表面上的溶胶膜，使用红外线且通过温度模式稳定地进行临时烧结，该温度模式包括：第1保持阶段，从室温等预定温度升温而保持在200°C～350°C的范围内的温度；和第2保持阶段，从第1保持阶段的保持温度升温而保持在比第1保持阶段的保持温度更高的350°C～500°C的范围内的温度。

摘要： 本发明公开一种(100)择优取向的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜的制备方法，属于压电薄膜材料制备领域。步骤包括：1)种子层制备。将钛酸四丁酯加入乙酰丙酮溶液，待混合液澄清后加入硝酸锆和乙酸铅，然后加入溶剂乙二醇甲醚，最后再加入甲酰胺作为稳定剂，制备种子层前驱体溶液，将种子层前驱体溶液沉积在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上，经热处理后得到PZT种子层；2)通过射频磁控溅射在种子层上交替沉积PZT和PMN‑PZT，形成异质界面数量为奇数的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜。采用本发明方法能够制得(100)择优取向且电性能优异的PMN‑PZT/PZT异质结构薄膜。

摘要： 本发明公开了一种Cr3+掺杂PZT薄膜在制备铁电薄膜太阳能电池中的应用，所述Cr3+掺杂PZT薄膜中，Cr3+的摩尔百分比为2%～10%，从下到上依次包括玻璃、ITO导电层、Cr3+掺杂PZT薄膜层、ITO导电层；所述Cr3+掺杂PZT薄膜层设于ITO导电层之间。本发明首次在PZT薄膜层引入摩尔百分比为2%～10%的Cr3+掺杂离子，构成了Cr3+掺杂PZT薄膜；在较低的退火温度下，得到了具有较高剩余极化的铁电薄膜；相比普通的PZT/ITO结构的铁电薄膜太阳能电池，本发明的剩余极化提高了2-3倍，光电转换效率提高了6倍，取得了较好的效果。