本文關(guān)鍵詞：無鉛鈦酸鉍鈉鉀薄膜的制備與熱釋電性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：眾所周知,如鈦酸鉛和鋯鈦酸鉛等鉛基鐵電體因其擁有優(yōu)越的介電性能、壓電性能、鐵電性和熱釋電性能而被廣泛應(yīng)用在電子器件中,已成為不可缺少的功能材料。但這類材料在制備過程中常需要高溫處理,而高溫會(huì)造成鉛的嚴(yán)重地?fù)]發(fā)。這種現(xiàn)象不僅對(duì)材料本身的性能造成損失,而且在材料的制備和應(yīng)用的過程中對(duì)環(huán)境也會(huì)造成嚴(yán)重的污染。因此,制備具有優(yōu)越性能的不含鉛的鐵電材料為目前需要研究的重點(diǎn)。本文采用溶膠-凝膠法制備了(Na_(0.85)K_(0.15))_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(NKBT)薄膜,并引入Pb_(0.8)La_(0.1)Ca_(0.1)Ti_(0.975)O_3(PLCT)與LaNiO_3(LNO)為種子層,成功得到了能在較低溫度結(jié)晶并具有高性能的復(fù)合薄膜。在引入種子層的基礎(chǔ)上,制得PLCT/NKBT多層復(fù)合薄膜,研究了多層結(jié)構(gòu)對(duì)薄膜的影響。種子層的引入、薄膜的多層結(jié)構(gòu)和薄膜的退火溫度對(duì)薄膜的性能有著至關(guān)重要的影響。選取合適的種子層和薄膜結(jié)構(gòu),同時(shí)控制薄膜的退火溫度是獲得高性能薄膜的重要途徑。通過PLCT種子層的引入,成功地降低了NKBT鐵電薄膜的結(jié)晶溫度。研究發(fā)現(xiàn),種子層優(yōu)化的NKBT薄膜在550℃晶化時(shí)具有較低的介電常數(shù),以及較高的熱釋電系數(shù),因此可以獲得了較高的探測(cè)優(yōu)值。PLCT/NKBT多層復(fù)合薄膜在500℃退火時(shí),降低了界面間的擴(kuò)散的現(xiàn)象,使得多層薄膜具有優(yōu)異的性能,特別是熱釋電性能。為了獲得真正的無鉛薄膜,在研究PLCT優(yōu)化的KNBT薄膜基礎(chǔ)上,對(duì)LNO優(yōu)化的NKBT薄膜進(jìn)行了進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)在NKBT/LNO復(fù)合薄膜中,500℃退火的復(fù)合薄膜展現(xiàn)出更強(qiáng)的(100)擇優(yōu)取向性。此外,500℃退火復(fù)合薄膜有效的降低了界面擴(kuò)散的發(fā)生,從而提高了薄膜的電性能。同時(shí)發(fā)現(xiàn)擇優(yōu)取向結(jié)構(gòu)也有利于提高復(fù)合薄膜的電性能,有效的降低薄膜的介電常數(shù)、損耗和漏電流密度,相對(duì)地提高薄膜的熱釋電系數(shù),獲得高探測(cè)優(yōu)值的薄膜。
【關(guān)鍵詞】：溶膠-凝膠法 種子層 多層薄膜 熱釋電性能
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 鐵電薄膜材料的介紹10-17
• 1.1.1 鐵電薄膜材料的背景10
• 1.1.2 發(fā)展進(jìn)展和研究意義10-12
• 1.1.3 鐵電薄膜材料結(jié)構(gòu)及分類12-14
• 1.1.4 鐵電薄膜材料的基本特性14-17
• 1.2 鐵電薄膜材料常用的制備方法17-20
• 1.2.1 濺射法17-18
• 1.2.2 脈沖激光沉積法(PLD)18
• 1.2.3 分子束外延（MBE）18
• 1.2.4 激光分子束外延法（L-MBE）18-19
• 1.2.5 金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法（MOCVD）19
• 1.2.6 水熱法19
• 1.2.7 溶膠-凝膠法（Sol-Gel）19-20
• 1.3 鐵電薄膜的應(yīng)用20
• 1.4 課題來源及研究的主要內(nèi)容20-22
• 1.4.1 課題來源20-21
• 1.4.2 課題研究的主要內(nèi)容21-22
• 第2章 材料及制備方法22-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與制備設(shè)備22-23
• 2.1.1 制備薄膜所需的實(shí)驗(yàn)材料22
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料22-23
• 2.2 薄膜的制備23-26
• 2.2.1 NKBT前驅(qū)體溶液的制備23
• 2.2.2 PLCT前驅(qū)體溶液的制備23-24
• 2.2.3 LNO前驅(qū)體溶液的制備24
• 2.2.4 襯底處理24
• 2.2.5 薄膜的制備24-26
• 2.3 薄膜電極制備26
• 2.4 薄膜的測(cè)試與分析26-27
• 2.4.1 X射線衍射分析26
• 2.4.2 掃描電子顯微鏡觀察26
• 2.4.3 電學(xué)性能測(cè)試26-27
• 第3章 NKBT/PLCT復(fù)合薄膜及PLCT/NKBT多層薄膜的性能研究27-38
• 3.1 晶化溫度對(duì)NKBT/PLCT復(fù)合薄膜的取向與電性能的影響27-32
• 3.1.1 不同晶化溫度NKBT/PLCT復(fù)合薄膜的微結(jié)構(gòu)表征27-29
• 3.1.2 不同晶化溫度NKBT/PLCT復(fù)合薄膜的電性能研究29-32
• 3.2 PLCT/NKBT多層薄膜的界面擴(kuò)散和熱釋電性能的研究32-36
• 3.2.1 PLCT/NKBT多層薄膜的結(jié)晶取向分析32-33
• 3.2.2 PLCT/NKBT多層薄膜的界面擴(kuò)散研究33-34
• 3.2.3 PLCT/NKBT多層薄膜漏電流特性及熱釋電性能分析34-36
• 3.3 本章小結(jié)36-38
• 第4章 高(100)取向的NKBT/LNO復(fù)合薄膜的電性能研究38-46
• 4.1 純NKBT薄膜與NKBT/LNO薄膜的表征分析38-41
• 4.2 純NKBT薄膜與NKBT/LNO薄膜的界面擴(kuò)散分析41
• 4.3 純NKBT薄膜與NKBT/LNO薄膜的電性能的研究41-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 結(jié)論46-48
• 參考文獻(xiàn)48-52
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文52-53
• 致謝53

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