鋯鈦酸鉛(Pb(Zr,Ti)O₃)鐵電薄膜材料由于具有優(yōu)異的鐵電和介電性能,使得該材料在非易失性存儲(chǔ)器、太陽(yáng)能電池和高能量密度電容器等應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。由于該材料主要是通過(guò)鐵電極化反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能特性,所以,如何提高其鐵電性能成為研究熱點(diǎn)。本論文以Pt金屬粒子與Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃復(fù)合制備Pt-Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃(Pt-PZT)復(fù)合薄膜,以期提高薄膜的鐵電性能。本論文首先采用溶膠-凝膠法成功制備了Pt-PZT納米復(fù)合薄膜,系統(tǒng)研究了Pt復(fù)合量對(duì)Pt-PZT納米復(fù)合薄膜晶體結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)、鐵電性能和介電性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),粒徑約5nm的Pt粒子以單質(zhì)形式存在于Pt-PZT納米復(fù)合薄膜中,當(dāng)Pt摩爾分?jǐn)?shù)為1.2mol%時(shí),剩余極化值可達(dá)47μC/cm2,比純的PZT薄膜增加了42.4%,同時(shí),介電常數(shù)也提高了120%,表明添加適量Pt納米粒子可以使薄膜的鐵電性能顯著提高。通過(guò)在四種不同的退火溫度下對(duì)非晶...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鐵電薄膜材料
        1.2.1 鐵電薄膜簡(jiǎn)介
        1.2.2 鐵電薄膜的電滯回線
    1.3 PbZr_1-xTi_xO₃(PZT)鐵電薄膜
        1.3.1 PZT的晶體機(jī)構(gòu)
        1.3.2 PZT薄膜的鐵電性能
        1.3.3 PZT薄膜的介電性能
        1.3.4 PZT薄膜的制備方法
    1.4 鐵電復(fù)合薄膜的研究
    1.5 本論文研究目的和內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料和研究方法
    2.1 材料制備
        2.1.1 溶膠的制備
        2.1.2 Pt-PZT復(fù)合薄膜的制備
        2.1.3 層狀Pt-PZT復(fù)合薄膜的制備
    2.2 Pt-PZT薄膜的結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 物相分析
        2.2.2 形貌分析
        2.2.3 微結(jié)構(gòu)分析
        2.2.4 電子結(jié)構(gòu)分析
    2.3 性能測(cè)試
        2.3.1 鐵電性能
        2.3.2 介電性能
第3章 Pt-Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃納米復(fù)合薄膜的制備與性能
    3.1 引言
    3.2 制備方法與表征
        3.2.1 Pt-PZT前驅(qū)體溶液的配制
        3.2.2 鐵電薄膜的表征
        3.2.3 鐵電薄膜的電學(xué)性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Pt-PZT復(fù)合薄膜的電子結(jié)構(gòu)
        3.3.2 Pt-PZT納米復(fù)合薄膜的晶體結(jié)構(gòu)
        3.3.3 Pt-PZT納米復(fù)合薄膜的微結(jié)構(gòu)表征
        3.3.4 Pt-PZT納米復(fù)合薄膜的鐵電性能
        3.3.5 Pt-PZT納米復(fù)合薄膜的介電性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Pt-Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃納米復(fù)合薄膜的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Pt-PZT納米復(fù)合薄膜的結(jié)晶過(guò)程
        4.3.2 Pt-PZT納米復(fù)合薄膜的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)
        4.3.3 Pt-PZT納米復(fù)合薄膜結(jié)晶過(guò)程的微結(jié)構(gòu)表征
    4.4 本章小結(jié)
第5章 層狀Pt-Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃納米復(fù)合薄膜的制備與性能
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 沉積溫度對(duì)Pt粒子析出的影響
        5.3.2 Pt溶液濃度對(duì)析出Pt粒子數(shù)量的影響
        5.3.3 層狀Pt-PZT納米復(fù)合薄膜的晶體結(jié)構(gòu)
        5.3.4 層狀Pt-PZT復(fù)合薄膜的微觀結(jié)構(gòu)
        5.3.5 層狀Pt-PZT納米復(fù)合薄膜的鐵電性能
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：3938745