聚偏二氟乙烯-三氟乙烯P（VDF-TrFE）（70:30 mol%）作為鐵電聚合物材料的一種,具有傳統(tǒng)無(wú)機(jī)鐵電材料不具備的柔性,相比其他有機(jī)小分子材料,其飽和極化強(qiáng)度和居里溫度高、熱穩(wěn)定好、易于加工。在傳感器、存儲(chǔ)器、光伏電子,人造皮膚等微電子領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。在以要求元器件低電壓低功耗著稱的微電子領(lǐng)域,P（VDF-TrFE）過高的矯頑力限制了其應(yīng)用,因此,有必要尋找有效的方式對(duì)其矯頑力進(jìn)行調(diào)控。對(duì)于無(wú)機(jī)鐵電薄膜,常見的調(diào)控方法包括（1）應(yīng)力調(diào)控:借助剛性襯底在薄膜內(nèi)產(chǎn)生面內(nèi)應(yīng)力從而調(diào)控薄膜的極化強(qiáng)度和矯頑力;（2）缺陷調(diào)控:通過引入帶電缺陷如氧空位,利用它和鐵電偶極子的靜電相互作用來(lái)影響鐵電疇的形態(tài),從而調(diào)控鐵電薄膜的鐵電回線特性;（3）界面電學(xué)調(diào)控:利用金屬和半導(dǎo)體材料具有不同電荷屏蔽能力的特性,通過構(gòu)建鐵電/金屬界面或者鐵電/半導(dǎo)體界面調(diào)控薄膜的鐵電性能。P（VDF-TrFE）作為一種有機(jī)高分子聚合物,很難與剛性襯底耦合,也不容易引入帶電缺陷。因此,我們采用界面電學(xué)調(diào)控的方法對(duì)P（VDF-TrFE）薄膜的鐵電性能進(jìn)行調(diào)控。在本文中,我們分別在金屬襯底金（Au/Si）和半導(dǎo)體... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１以ＢａＴｉ０３為代表的位移型鐵電相變，Ａ位是Ｂａ２＋離子，Ｂ位是Ｔｉ４＋離子，以??ＮａＮ０２為代表的有序－無(wú)序型鐵電相變１２６１

?（１．１．２）??其中極化強(qiáng)度Ｐ代表單位體積內(nèi)的電偶極矩。電位移（或者極化強(qiáng)度Ｐ）和電場(chǎng)??的關(guān)系曲線可以研究電介質(zhì)材料具體類型。圖１．２中，當(dāng)￡＞和￡呈現(xiàn)線性關(guān)系時(shí)，??ｅ是個(gè)常數(shù)，稱為線型介電材料，這樣的材料內(nèi)部不存在永久偶極子，當(dāng)外部電??場(chǎng)五去掉以后，沒有剩余極化，偶數(shù)尼龍－６就屬于這種線型介電材料。偶極玻??璃（ｄｉｐｏｌａｒ?ｇｌａｓｓ）是指材料內(nèi)部存在偶極子，但是這些偶極子是孤立的，彼此之??間相互作用很弱，不能夠形成鐵電疇，常見的有機(jī)聚合物偶極玻璃在側(cè)鏈上附有??－ＣＮ，－Ｎ０２等基團(tuán)，材料的介電常數(shù)可以相應(yīng)提高［３５，３６］。對(duì)于順電體而言，偶極??子之間的相互作用增強(qiáng)，但是還不足以形成有序的鐵電疇，當(dāng)ＰＶＤＦ處于非結(jié)晶??態(tài)，或者溫度升高超過居里點(diǎn)時(shí)，材料轉(zhuǎn)化為順電相，順電材料可以對(duì)外場(chǎng)的變??化做出及時(shí)的響應(yīng)［３７］。弛豫鐵電材料在內(nèi)部無(wú)序的基礎(chǔ)上形成部分有序??（ｎａｎｏｐｏｌａｒ）的狀態(tài)

人合成了不同組分比例的ＶＤＦ／ＴｒＦＥ復(fù)合薄膜，當(dāng)ＶＤＦ含量的在５０－８０?ｍｏｌ％時(shí)，??可以觀測(cè)到居里點(diǎn)，而單純的ＰＶＤＦ薄膜由于在居里點(diǎn)以下已經(jīng)熔化，并不能觀??測(cè)到居里點(diǎn)。圖１．３是Ｐ（ＶＤＦｘ－ＴｒＦＥＮｘ）的相圖，隨著ＶＤＦ所占摩爾比例的增加，??復(fù)合薄膜的熔點(diǎn)下降，居里點(diǎn)升高，當(dāng)Ｘ＝０．８２時(shí)，熔點(diǎn)和居里點(diǎn)一樣，不加外??電場(chǎng)時(shí)ＰＣＶＤＦ＾ＴｒＦＥｕ）薄膜加熱和冷卻的過程中在低溫區(qū)時(shí)居里點(diǎn)變化的很緩??慢，存在一個(gè)“ｓｈｏｕｌｄｅｒ”，ＴｃＴ?（ｐｏｌｅｄ）表不加電場(chǎng)時(shí)的薄膜的居里點(diǎn)，在低溫區(qū)??沒有“ｓｈｏｕｌｄｅｒ”，未發(fā)生明顯的熱滯現(xiàn)象。ＰＣＶＤＦｘ－ＴｒＦＥ＾）當(dāng)ｘ＝０．６？０．８時(shí)，薄??膜的剩余極化強(qiáng)度很大，實(shí)際測(cè)的有１１?ＨＣ／ｃｍ２［４４］。常用的Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ）的摩??爾比為（６５：３５）以及（７０：３０），此時(shí)薄膜的剩余極化強(qiáng)度很大，薄膜開始結(jié)晶凝??固的溫度Ｔｓ高于Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ）的居里點(diǎn)，從Ｔｓ溫度冷卻下來(lái)經(jīng)居里點(diǎn)Ｔｃ，薄??膜內(nèi)部形成鐵電疇，不過此時(shí)各個(gè)鐵電疇取向雜亂。??５??


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