Sol-gel法制备Pb(Zr0.53Ti0.47)O3铁电薄膜
来源期刊:材料导报2010年第22期
论文作者:郭冬云 毛薇 秦岩 黄志雄 王传彬 沈强 张联盟
文章页码:16 - 47
关键词:Pb(Zr0.53Ti0.47)O3薄膜;Sol-gel工艺;退火温度;保温时间;薄膜厚度;铁电性能;
摘 要:利用Sol-gel工艺在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)薄膜,研究了退火温度、保温时间和薄膜厚度对其晶相、微观结构和铁电性能的影响。在500℃退火处理的PZT薄膜开始形成钙钛矿相;在550℃退火处理的PZT薄膜基本形成钙钛矿相结构;升高退火温度(500850℃)、延长保温时间(30150min)、增加薄膜厚度(120630nm)都有利于PZT晶粒的长大。在650750℃退火的PZT薄膜具有较好的铁电性能,保温时间对PZT薄膜的铁电性能影响不大,PZT薄膜的厚度为200300nm时可以得到比较好的铁电性能。在退火温度750℃、保温时间30min条件下退火处理厚310nm的PZT薄膜,其剩余极化值(2Pr)和矫顽电场(2Ec)分别是72μC/cm2、158kV/cm。
郭冬云1,2,毛薇2,秦岩2,黄志雄1,2,王传彬1,沈强1,张联盟1
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:利用Sol-gel工艺在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)薄膜,研究了退火温度、保温时间和薄膜厚度对其晶相、微观结构和铁电性能的影响。在500℃退火处理的PZT薄膜开始形成钙钛矿相;在550℃退火处理的PZT薄膜基本形成钙钛矿相结构;升高退火温度(500850℃)、延长保温时间(30150min)、增加薄膜厚度(120630nm)都有利于PZT晶粒的长大。在650750℃退火的PZT薄膜具有较好的铁电性能,保温时间对PZT薄膜的铁电性能影响不大,PZT薄膜的厚度为200300nm时可以得到比较好的铁电性能。在退火温度750℃、保温时间30min条件下退火处理厚310nm的PZT薄膜,其剩余极化值(2Pr)和矫顽电场(2Ec)分别是72μC/cm2、158kV/cm。
关键词:Pb(Zr0.53Ti0.47)O3薄膜;Sol-gel工艺;退火温度;保温时间;薄膜厚度;铁电性能;