進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),信息化已深入人心。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,信息的存儲(chǔ)和處理成為了人們?nèi)粘Ｉ畹闹黝}�，F(xiàn)今社會(huì)隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的不斷提升,電子產(chǎn)品的體積越來(lái)越小,功能越來(lái)越全面。這些都對(duì)電子器件提出了更高的要求,例如更大存儲(chǔ)能力、更有效的冷卻能力等。鐵電薄膜材料因其具有優(yōu)異的鐵電、介電、電卡性能,且易于集成到電子元器件中,所以受到了廣泛的關(guān)注。本文主要以鋯鈦酸鉛基（PZT）鈣鈦礦氧化物為研究對(duì)象,通過(guò)溶膠—凝膠法在氟摻雜氧化錫（FTO）導(dǎo)電基底上制備鐵電薄膜材料,對(duì)其進(jìn)行摻雜改性,并深入研究了摻雜對(duì)其鐵電性能和電卡性能的影響。首先,通過(guò)優(yōu)化溶膠的配制步驟,用溶膠—凝膠法在較低的退火溫度下制備了PbTiO₃薄膜,減少了因高溫退火造成的PbO的揮發(fā)。將Cu引入到PbTiO₃薄膜的晶格中,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)Cu摻雜造成PbTiO₃晶體結(jié)構(gòu)由四方相轉(zhuǎn)變?yōu)橼I立方相,并且PbTiO₃薄膜的剩余極化強(qiáng)度隨Cu的引入出現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì),矯頑場(chǎng)則出現(xiàn)相反的趨勢(shì),在Cu摻雜量為2.0mol%時(shí)得到最大極化強(qiáng)度和最小矯頑... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：112 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

通過(guò)快速退火和常規(guī)方式退火制備PZT(52/48)薄膜的電滯回線[11]

第1章緒論-7-不足：（1）溶膠液容易在潮濕的空氣中水解變質(zhì)，不利于存儲(chǔ)和運(yùn)輸；（2）薄膜在空氣中退火，過(guò)高的退火溫度容易導(dǎo)致薄膜PbO揮發(fā)，從而引入缺陷。正是因?yàn)榇嬖谥陨系牟蛔�，仍需要大量的研究�?lái)進(jìn)一步改善。圖1-2（a）制備高效、柔性和大面積的PZT薄膜納米發(fā)電機(jī)示意圖。（b，c）沉積在藍(lán)寶石和PET基底上的PZT薄膜的斷面SEM表征，插圖為表面SEM表征結(jié)果。（d）沉積在PET基底上的PZT柔性薄膜，插圖為可彎曲展示。（e）最終制備的柔性PZT納米發(fā)電機(jī)，插圖為可彎曲展示[13]Fig.1-2(a)Schematicdiagramofthefabricationprocessforahigh-efficient,flexible,andlarge-areaPZTthinfilm-basednanogenerator.(b,c)Thecross-sectionalSEMimagesofPZTthinfilmsonasapphire(b)andaPETsubstrate(c).TheinsetsshowthetopsurfacesofPZTthinfilmonsapphireandPETsubstrates.(d)APZTthinfilm(1.5cm*1.5cm)onaPETsubstrat.TheinsetshowsthePZTthinfilmonaflexiblesubstratebentbyhumanfingers.(e)ThefinalflexiblePZTthinfilmnanogeneratorattachedtoaglasstubeandbentbyhumanfingers(theinset)1.2.2PZT基薄膜的研究現(xiàn)狀PZT基（PbZr1-xTixO3(0≤x≤1)）材料，具有典型的鈣鈦礦ABO3結(jié)構(gòu)。由于Zr4+和Ti4+離子半徑相近，PbTiO3和PbZrO3能以任意比例互熔形成連續(xù)固熔體，所產(chǎn)生的固熔體性質(zhì)也有較大的差別。PbTiO3的居里溫度為490℃，在此溫度點(diǎn)附近鈦酸鉛由立方順電相變?yōu)樗姆借F電相。相對(duì)應(yīng)的，PbZrO3在室溫時(shí)為

PbTiO3-PbZrO3相圖[15]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Effects of oxygen vacancies on polarization stability of barium titanate[J]. Jun Wang,Yao Gen Shen,Fan Song,Fu Jiu Ke,Yi Long Bai,Chun Sheng Lu.  Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2016(03)
[2]Highly reliable bipolar resistive switching in sol-gel derived lanthanum-doped PbTiO3 thin film: Coupling with ferroelectricity?[J]. Ying Wang,Wei-Jin Chen,Xiao-Yue Zhang,Wen-Jing Ma,Biao Wang,Yue Zheng.  Acta Mechanica Sinica. 2014(04)

博士論文
[1]溶膠—凝膠改進(jìn)工藝制備鋯鈦酸鉛(PbZrxTi1-xO3)鐵電薄膜的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 陳祝.電子科技大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3555229