材料期刊网

射频磁控溅射 Ba_0.6Sr_0.4TiO₃薄膜表层的XPS研究

唐章东 , 杨传仁 , 廖家轩 , 张继华 , 冷文建 , 陈宏伟 , 符春林

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00713

用射频磁控溅射在Pt/Ti/SiO₂/Si基体上沉积Ba_0.6Sr_0.4TiO₃(BST)薄膜, 用X射线光电子能谱(XPS)研究BST薄膜表层在常规晶化和快速晶化条件下的结构特征. 结果表明, 常规晶化时, BST薄膜表层约3～5nm厚度内含有非钙钛矿结构的BST, 随着温度的升高该厚度增加; 快速晶化时, 该厚度减薄至1nm内, 随着温度的升高没有明显增加. 元素的化学态分析结果表明, 非钙钛矿结构的BST并非来自薄膜表面吸附的CO和CO₂等污染物, 而与表面吸附的其他元素(如吸附氧)对表层结构的影响有关. GXRD和AFM表明, 致密的表面结构能有效的阻止表面吸附元素在BST膜体中的扩散, 从而减薄含非钙钛矿结构层的厚度.

关键词: BST , surface layer , crystallization , perovskite structure , XPS

射频磁控溅射Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜表层的XPS研究

唐章东 , 杨传仁 , 廖家轩 , 张继华 , 冷文建 , 陈宏伟 , 符春林

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.03.032

用射频磁控溅射在Pt/Ti/SiO2/Si基体上沉积Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)薄膜,用X射线光电子能谱(XPS)研究BST薄膜表层在常规晶化和快速晶化条件下的结构特征.结果表明,常规晶化时,BST薄膜表层约3～5nm厚度内含有非钙钛矿结构的BST,随着温度的升高该厚度增加;快速晶化时,该厚度减薄至1nm内,随着温度的升高没有明显增加.元素的化学态分析结果表明,非钙钛矿结构的BST并非来自薄膜表面吸附的CO和CO2等污染物,而与表面吸附的其他元素(如吸附氧)对表层结构的影响有关.GXRD和AFM表明,致密的表面结构能有效的阻止表面吸附元素在BST膜体中的扩散,从而减薄含非钙钛矿结构层的厚度.

关键词: BST , 表层 , 晶化 , 钙钛矿结构 , XPS

锆钛酸铅薄膜的溶胶-凝胶制备工艺及结构与物性的研究

蔡苇 , 陈晓勇 , 符春林 , 高荣礼 , 邓小玲 , 陈刚

人工晶体学报

采用溶胶-凝胶匀胶法制备锆钛酸铅铁电薄膜,研究了前驱体影响因素(如有机溶剂、前驱单体加入顺序、添加剂)、溶胶影响因素(如溶胶浓度、pH值)、匀胶速度和退火温度对成膜质量及薄膜微结构、铁电性的影响.结果表明:采用乙二醇甲醚为溶剂对pb2+、Zr4+和Ti4+金属盐进行溶解优于乙醇和乙二醇,但由于乙二醇甲醚对硝酸锆的溶解性差,对硝酸锆应先用乙醇溶解再加入乙二醇甲醚的方法来进行溶解;以硝酸锆为Zr源配制溶胶时,只有先将Pb前驱液滴加到Ti前驱液中,然后再滴入Zr前驱液的方式才能得到澄清前驱体.将锆钛酸铅溶胶浓度和pH值分别控制在0.2～0.3 mol/L和2～3较为适宜,与此溶胶相适应的匀胶参数:转速为4000 r/min,时间为60 s.随退火温度升高,薄膜的晶化程度增加,且逐渐表现出(100)晶面择优取向,晶格常数c和四方率c/a逐渐增加,而晶格常数a逐渐减小;随退火温度升高,晶粒尺寸逐渐增大,使得剩余极化强度逐渐增加,矫顽场强逐渐减小.当退火温度为850 ℃时制备的锆钛酸铅薄膜具有均匀的晶粒、较低的表面粗糙度和最为优异的铁电性.

关键词: 锆钛酸铅 , 溶胶-凝胶法 , 铁电

钛酸锶钡(BST)薄膜的介电性能研究

陈宏伟 , 杨传仁 , 符春林 , 赵莉 , 高志强

功能材料

采用射频磁控溅射法制备了BaxSr1-xTiO3(简称BST)薄膜材料,研究了不同膜厚、晶粒尺寸的BST薄膜的介电系数温度特性(εr-T)、频率特性(εr-f)、电压特性(εr-U)及损耗的温度特性(tgδ -T)、频率特性(tgδ -f),找出了BST薄膜的非线性、损耗随尺度变化的规律.

关键词: 钛酸锶钡 , 薄膜 , 膜厚 , 晶粒尺寸 , 介电性能

金属离子同晶置换对TiO2 A→R相变的影响研究

张海东 , 魏锡文 , 张朝阳 , 符春林 , 郑昆

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2000.05.012

关键词:

铁电材料介电非线性研究进展

符春林 , 陈宏伟 , 蔡苇 , 潘复生

材料导报

铁电材料是一类重要的功能材料,介电(电压)非线性是近年来高新技术研究的前沿和热点之一.综述了关于铁电材料介电非线性的临界尺寸、晶粒尺寸效应、膜厚效应、模型和介质移相器等方面的最新研究进展,提出了研究中需要解决的一些问题.

关键词: 介电非线性 , 铁电材料 , 尺度效应 , 模型 , 介质移相器

组成对锆钛酸铅铁电薄膜电性能影响的研究进展

钟世兴 , 蔡苇 , 符春林 , 刘凯华

硅酸盐通报

锆钛酸铅材料因具有优异的介电、压电和铁电性被广泛用于制作电容器、压电器件和铁电随机存储器等功能器件.本文综述了锆钛酸铅铁电薄膜材料中锆钛比、掺杂种类及掺量对其介电性和铁电性的影响,并提出了亟待解决的问题.

关键词: 锆钛酸铅 , 组成 , 掺杂 , 介电 , 铁电

工艺因素对磁控溅射法制备钛酸锶钡薄膜性能的影响

张玉芹 , 邓小玲 , 刘行冰 , 符春林 , 成计平

硅酸盐通报

磁控溅射技术在薄膜制备领域有着广泛的应用.本文在介绍磁控溅射法制备薄膜材料的基本原理和流程基础之上,详细分析了溅射工艺参数(溅射功率、温度、溅射气压、氧分压)对BST薄膜性能的影响,并提出了研究中需要解决的一些问题.

关键词: 磁控溅射 , BST薄膜 , 工艺参数 , 性能

微波烧结制备铁酸铋陶瓷的介电性和铁电性

蔡苇 , 符春林 , 胡文广 , 邓小玲 , 陈刚

人工晶体学报

采用微波烧结法制备铁酸铋多铁陶瓷,研究了微波烧结时间对其显微结构、介电性和铁电性的影响.结果表明:在4 kW下烧结35～40 min制备出基本为纯相的铁酸铋陶瓷；随烧结时间增加,铁酸铋陶瓷结构越来越致密,晶粒尺寸有一定程度增大；在-10～90℃范围内,介质损耗随烧结时间增加而增大；随微波烧结时间增加,剩余极化强度增大,而矫顽场强先增加后减小,且铁电性具有明显的频率依赖性；铁酸铋陶瓷的漏电流随微波烧结时间增加而减小,这是结构致密化的结果.

关键词: 铁酸铋 , 微波烧结 , 介电 , 铁电

钇掺杂铌酸锶陶瓷的微观结构与电性能研究

向炼 , 陈刚 , 符春林 , 蔡苇 , 李小双 , 宋云霞

人工晶体学报

采用固相法制备了Nb2Sr2-xYxO7陶瓷.研究了掺Y对陶瓷的晶体结构、表面形貌、铁电、介电和压电性能的影响.研究结果表明:钇掺杂Sr2 Nb2 O7陶瓷,Y3+取代了A位Sr2+,形成Nb2 Sr2-xYxO7固溶体,并提高了铌酸锶陶瓷铁电、介电和压电性能.在x=0.05时,Nb2 Sr2-xYxO7陶瓷的铁电性能达到最大(剩余极化强度Pr=0.254μC/cm2);在x=0.1时,Nb2Sr2-xYxO7陶瓷的介电性能达到最大(相对介电常数εr=90,介电损耗tarδ≤0.01).

关键词: 铌酸锶 , 压电陶瓷 , 铁电 , 介电 , 压电