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溶胶—凝胶法制备PZT薄膜的研究

作　者: 张雪珍
导　师: 王晓春
学　校: 长春理工大学
专　业: 材料学
关键词: 锆钛酸铅 PZT 薄膜溶胶-凝胶法基片
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

锆钛酸铅(PZT)薄膜材料因其具有良好的热释电、压电、铁电及光电等特性,在微电子学、光电子技术和微电子机械系统等高科技领域有着广阔的应用前景,已经受到人们广泛关注和重视。本文采用溶胶-凝胶法制备均匀致密的锆钛酸铅(PZT)薄膜,研究了在制备锆钛酸铅薄膜过程中溶胶浓度、pH值、水含量及添加剂含量等主要工艺参数对PZT薄膜结构和表面形貌的影响。本文在制备PZT薄膜的研究中,首先,为制备出均匀致密的薄膜,尽量使得基片的晶格常数与PZT薄膜材料的晶格常数相匹配,本文选择了三种不同的基片,分别是A1203陶瓷基片、石英玻璃基片和单晶硅Si基片,对比这三种基片上薄膜,选择一种最佳的基片作为薄膜的衬底。其次,锆钛摩尔比选择的是65/35,与52/48相比较,65/35在热释电、压电等性能上均优于52/48,通过从65/35的研究来提高和改善PZT的结构和性能。最后,采用无机硝酸锆作为锆源,改善采用有机锆源工艺复杂、价格昂贵和实验设备要求高等问题。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-13
  1.1 薄膜概述  7
  1.2 PZT薄膜  7-9
  1.3 PZT薄膜的研究现状  9-11
  1.4 本课题研究的意义和主要内容  11-13
第二章溶胶-凝胶技术制备薄膜的原理  13-20
  2.1 薄膜的形成  13-15
  2.2 溶胶-凝胶法制备薄膜  15-17
  2.3 PZT薄膜溶胶-凝胶法的制备方案  17-20
第三章 PZT薄膜的制备  20-26
  3.1 实验设备与原料  20
  3.2 PZT薄膜制备的工艺流程  20-23
  3.3 样品制备  23-25
  3.4 样品分析法  25-26
第四章结果与讨论  26-50
  4.1 PZT粉体的分析  26-27
  4.2 PZT薄膜的分析  27-30
  4.3 溶胶浓度不同对PZT薄膜的影响  30-33
  4.4 溶胶PH值不同对PZT薄膜的影响  33-35
  4.5 水含量不同对PZT薄膜的影响  35-38
  4.6 前驱体混合方式不同对PZT薄膜的影响  38-41
  4.7 匀胶转速不同对PZT薄膜的影响  41-44
  4.8 干燥和煅烧温度不同对PZT薄膜的影响  44-47
  4.9 乙酰丙酮含量不同对PZT薄膜的影响  47-50
结论  50-51
致谢  51-52
参考文献  52-54

溶胶—凝胶法制备PZT薄膜的研究

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