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Gd掺杂对PZT薄膜介电性能及极化行为的影响 姜兆华1,魏兆冬1,孙秋2,王福平1 (1.哈尔滨工业大学,应用化学系,哈尔滨,150001;2.哈尔滨工业大学,化学工程与技术博士后流动站,哈尔滨,150001) 摘要:采用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备出高度(100)择优取向的Gd掺杂PZT薄膜(简写为PGZT);介电测试结果表明,1mol%Gd掺杂的PZT薄膜介电常数最大,2mol%Gd掺杂PZT薄膜与未掺杂薄膜的介电常数相差不大,Gd掺入量>2mol%时,薄膜的介电常数下降;薄膜的不可逆极化值呈现与介电常数相同的变化趋势,而可逆极化值变化较小.在弱电场下(低于矫顽场Ec),用瑞利定律分析薄膜介电常数随电场强度的变化规律,1mol%Gd掺杂的薄膜瑞利系数α最大,说明薄膜中缺陷的浓度最低.1mol%Gd掺杂的薄膜介电和铁电性能的改善与Gd3+在PZT晶格中的......
溶胶-凝胶法制作PZT微驱动器的研究 张辉军1,刘红梅1,赵全亮1,孟丽娜1,邱成军1,曹茂盛2 (1.黑龙江大学,集成电路重点实验室,哈尔滨,150080;2.北京理工大学,材料科学与工程学院,北京,100081) 摘要:采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了PZT压电薄膜,利用PZT的压电效应制作以PZT薄膜为驱动的V型阀微驱动器.针对微驱动器的关键结构驱动膜,探索了Si/SiO2/Ti/Au/PZT/Cr/Au多层驱动膜结构制备方法,解决了在硅基底上制备PZT薄膜的问题,同时详细探讨了硅各向异性刻蚀微驱动器的关键部件驱动腔,单向阀的工艺,解决了集成制作的V型阀微驱动器的关键工艺问题,并通过SEM照片对V型阀和多层驱动膜进行了表征.研究结果表明,采用MEMS与IC技术结合的方法成功地完成了微驱动器的研制,得到的驱动腔硅杯平坦均匀.在V型阀微驱动器整体设计中需要的硅片数目少,降......
银粉对PZT压电陶瓷电极表面结构和性能的影响 赵玲1,邬云川1,黄富春1 (1.贵研铂业股份有限公司,中国昆明,650221) 摘要:本文重点讨论不同银粉对PZT(PbZrO3-PbTiO3)压电陶瓷电极表面结构及性能的影响.选择合适的银粉,配制成银浆,可以烧结出结构平整,致密,性能优良的PZT表面银电极. 关键词:PZT压电陶瓷; 银粉; 表面结构和性能; [全文内容正在添加中] ......
PZT陶瓷中由氧空位与畴壁相互作用引起的内耗 李承恩1,王志勇2,贺连星1,陈廷国2,晏海学1 (1.中国科学院上海硅酸盐研究所,;2.中国科学院上海冶金研究所,) 摘要:采用低频倒置扭摆内耗仪对组分为Pb(Zr0.7Ti0.3)O3(PZT73)和Pb(Zr0.3Ti0.7)O3(PZT37)的两种陶瓷的内耗Q－1及振动频率的平方f2(正比于材料的剪切模量G)与温度的关系进行了测定.在纯三角相的PZT73陶瓷中发现两个内耗峰.高温内耗峰PM起源于材料的顺电－铁电相变,低温内耗峰P1本质上是一个宽化的Debye峰,可归因于氧空位作用下的畴壁振荡弛豫.对纯四方相的PZT37陶瓷,除了P1和PM峰外,在P1与PM峰之间另有内耗峰P2,这与900畴附近的氧空位团簇的弛豫有关,其特征可用描述强关联系统的关联态模型(Couplingmodel)描述. 关键词:内耗; PZT陶瓷; 氧空位......
电极对PZT铁电薄膜的微观结构和电性能的影响 郑萍1,孟中岩1,杜文娟1,陆维1 (1.上海大学材料与工程学院,上海,201800) 摘要:采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺分别在Pt/Ti/SiO2/Si和LNO/Si电极上制备Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)铁电薄膜.研究了不同电极材料对PZT铁电薄膜的微结构及电性能的影响.(100)择优取向的PZT/LNO薄膜的介电性能和铁电性能较(111)/(100)取向的PZT/Pt薄膜略有下降,但在抗疲劳特性和漏电流特性方面都有了很大提高.PZT/LNO薄膜1010次极化反转后剩余极化几乎保持未变,直至1012次反转后,剩余极化仅下降了17%. 关键词:PZT薄膜; LNO电极; 电性能; 疲劳; Pt电极; [全文内容正在添加中] ......
PZT铁电体中烧绿石相向钙钛矿相转变研究 汪大成1,孙向彤2,何锦林2,谭红2 (1.贵州省冶金科学研究室,贵阳,550002;2.贵州省理化测试中心,贵阳,550002) 摘要:本文对不同衬底材料上PZT铁电体材料钙钛矿相的形成,及其相变温度与结构的关系进行了研究.结果表明:PZT膜的相变结构除受衬底影响外,在由非晶相或烧绿石相向铁电钙钛矿相的转化过程中温度对相变的影响尤为显著. 关键词:PZT铁电体; 衬底; 烧绿石; 钙钛矿; [全文内容正在添加中] ......
改进的溶胶-凝胶法制备不同厚度的PZT薄膜 佟建华1,刘梦伟1,崔天宏2,王立鼎1,董维杰3,王兢3 (1.大连理工大学,微系统中心,辽宁,大连,116023;2.Department of Mechanical Engineering, University of Minnesota, 111 Church Street SE, Minneapolis, MN 55455, USA;3.大连理工大学,电子工程系,辽宁,大连,116023) 摘要:采用改进的溶胶-凝胶技术,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基底上制备了不同厚度的Pb(Zr0.50Ti0.50)O3薄膜,在600℃的退火条件下获得了晶格完善的钙钛矿结构.通过前驱体溶液的差热(DTA),热重(TGA)实验以及PZT膜加热到不同温度的物相转化分析了PZT薄膜的相结构演化过程.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜......
低温烧结PZT压电陶瓷研究进展 李承恩1,傅剑1,陈建和1,姚烈1,周家光1,赵梅瑜1 (1.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海,200050) 摘要:介绍了国内外在PZT压电陶瓷材料低温烧结方面的研究进展.并对降低PZT压电陶瓷材料烧结温度的各种方法进行了评逑. 关键词:低愠烧结; PZT; 压电陶瓷材料; 烧结助剂; 热压烧结; 颗粒度; [全文内容正在添加中] ......
粗大晶粒PZT陶瓷中电畴的结构 戴林杉1,曾慧中1,包生祥1 (1.电子科技大学) 摘要:应用扫描力显微镜(SFM)的压电响应模式观测未经抛光处理的PZT陶瓷片的电畴结构,用纵向压电响应信号和侧向压电响应信号获得PZT陶瓷材料三维电畴结构.结果表明,将样品晶粒的微形貌与SFM的纵向和侧向压电响应信号相结合,能准确表征粗大晶粒样品的三维电畴结构.用SFM可观测表面不经任何处理的陶瓷样品的电畴,不会引入表面应力等影响因素,能得到样品的原生畴结构.对原生畴结构的观察表明,对于受应力较大的晶粒,成畴的主要原因是降低应变能,而受应力较小的晶粒成畴的主要原因是降低退极化能. 关键词:无机非金属材料; 铁电体; 扫描力显微镜; 电畴; PZT陶瓷; 压电响应; [全文内容正在添加中] ......
Gd掺杂PZT铁电薄膜的微观结构和铁电性研究 姜兆华1,孙秋1,王福平1 (1.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001) 摘要:采用溶胶-凝胶技术制备稀土Gd掺杂的PZT(PGZT)前驱体溶胶.以(111)Pt/Ti/SiO2/Si(100)为衬底,采用旋涂法和快速热处理技术制备PGZT薄膜.X射线衍射(XRD)分析结果表明,450℃预烧,650℃快速热处理得到(100)择优取向的薄膜.用扫描电镜(SEM)对稀土Gd不同掺入量薄膜的表面形貌进行分析,薄膜的表面平整,无裂纹;用原子力显微镜(AFM)对薄膜表面的粗糙度进行分析.PGZT薄膜铁电性能测试结果表明,1%(摩尔分数,下同)Gd-PZT薄膜的剩余极化强度(2Pr)为46.373μC/cm2,经1010次极化循环后,剩余极化值减小45%;当Gd掺入量大于1%时,薄膜的剩余极化强度减小.对稀土Gd3+掺杂改性机理进行初步分析......
