Sol-gel法制备Si基Bi_3.15Nd_0.85Ti₃O₁₂铁电薄膜

刘长永^1,2，郭冬云^1,2，王传彬^1,2，沈强^1,2，张联盟^1,2

1. 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室2. 武汉理工大学材料科学与工程学院

摘 要：采用Sol-gel法分别在Si（100）和Si（111）衬底上制备Bi_3.15Nd_0.85Ti₃O₁₂（BNT）铁电薄膜。研究了衬底、退火温度、退火保温时间和薄膜厚度等因素对BNT铁电薄膜结晶和微观结构的影响。在500℃退火的BNT薄膜已经结晶形成层状钙钛矿相;升高退火温度（500～800℃）、延长保温时间（30～150min）、增加薄膜厚度（170～850nm）,都有利于BNT薄膜晶粒长大,其中退火温度和薄膜厚度是影响晶粒长大的关键因素;每次涂覆的厚度大约是85nm。与Si（100）衬底相比,由于Si（111）与BNT薄膜具有更好的晶格匹配,因此BNT薄膜在Si（111）衬底上更容易结晶。

关键词：Bi_3.15Nd_0.85Ti₃O₁₂薄膜;sol-gel法;微观结构;晶粒尺寸;