孟佳
,
罗文博
,
吴传贵
,
孙翔宇
,
张平
,
俞玉澄
,
帅垚
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.07.010
以铌铁矿预产物法合成的铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-PT)陶瓷粉体和聚二氟乙烯-三氟乙烯共聚物 P (VDF-TrFE)为原料,采用流延法在 ITO 衬底上制备了不同质量配比的 PMN-PT/P (VDF-TrFE)复合厚膜.采用 XRD 及 SEM 分别分析了 PMN-PT 粉体的物相结构和复合材料的界面特征.通过测试复合材料的介电-温度曲线,计算出加载在陶瓷相上的极化分压与温度的关系,得到优化的极化温度.与常规的分步极化相比,探讨了在优化极化条件下陶瓷相含量对复合材料热释电性能的影响,结果表明在极化温度为110℃,PMN-PT 质量分数为55％时,得到了热释电系数为58．6μC/(m2?K)的热释电复合厚膜材料.
关键词:
PMN-PT/P(VDF-TrFE)
,
0-3 型复合材料
,
极化温度
,
热释电性
李理
,
朱俊
,
李扬权
,
经晶
,
周文
,
罗文博
,
李言荣
功能材料
采用脉冲激光沉积技术在(0001)取向的蓝宝石基片上外延生长了Pt单晶薄膜,研究了沉积温度和激光能量对Pt薄膜的晶体结构,表面形貌及电学性能的影响规律.X射线衍射(XRD)分析结果表明,在沉积温度650℃、激光脉冲频率1Hz和激光能量280mJ的条件下,制备得到的Pt(111)单晶薄膜,其(111)面ω摇摆曲线半高宽(FWHM)仅为0.068°.原子力显微镜(AFM)分析表明外延的Pt薄膜表面具有原子级平整度,其表面均方根粗糙度(RMS)约为1.776nm.四探针电阻测试结果显示薄膜方阻为1/962Ω/□,满足铁电薄膜的制备工艺对Pt底电极的要求.
关键词:
脉冲激光沉积(PLD)
,
Pt薄膜
,
电学性能
,
表面形貌
,
蓝宝石衬底
接文静
,
朱俊
,
魏贤华
,
张鹰
,
罗文博
,
艾万勇
,
李言荣
功能材料
采用脉冲激光沉积法(PLD)分别在LaAlO3(100)以及MgO(100)基片上,在不同的沉积温度下,制备具有体心立方类钙钛矿结构的CaCu3Ti4O12(CCTO)薄膜.在LAO基片上生长的CCTO薄膜,X射线衍射(XRD)分析表明沉积温度在680℃以上可以实现 (400)取向生长,740℃薄膜可以实现cubic-on-cubic的方式外延生长.原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)分析分别显示CCTO薄膜的表面平整,界面清晰.后位的反射高能电子衍射(RHEED)观察到CCTO薄膜的电子衍射图谱,为点状.在MgO基片上,由于薄膜与基片较大的晶格失配,通过生长具有(100)和(110)取向的LaNiO3(LNO)缓冲层,诱导后续生长的CCTO薄膜随着温度的提高,由(220)取向生长转变成(220),(400)取向生长.
关键词:
CCTO薄膜
,
PLD
,
取向生长
,
RHEED
丁美凤
,
朱俊
,
王水力
,
张菲
,
罗文博
功能材料
采用脉冲激光沉积(PLD)技术在(0006)取向的蓝宝石基片上,通过MgO缓冲层诱导生长了BaFe12O19(BaM)薄膜,研究了沉积温度对BaM薄膜的晶体结构和磁性能的影响规律.X射线衍射(XRD)分析结果表明,在激光脉冲频率6Hz、激光能量180mJ、MgO缓冲层的厚度50nm和沉积温度为750℃的条件下,制得的BaM薄膜c轴取向最好,其(0008)面的ω摇摆曲线半高宽(FWHM)仅为0.289°.扫描电子显微镜(SEM)结果显示此时薄膜的晶粒已有部分呈六角片状.振动样品磁强计(VSM)测试表明,在750℃时沉积的BaM薄膜面外饱和磁化强度为190A/m,剩磁比0.82,薄膜磁性能良好.
关键词:
脉冲激光沉积(PLD)
,
BaM薄膜
,
MgO缓冲层
,
面外磁性能
王小平
,
朱俊
,
罗文博
,
张鹰
,
李言荣
功能材料
采用脉冲激光沉积法(pulsed laser deposition,PLD),通过改变气氛氧压、衬底温度等工艺参数,在商业化的Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备了Bi4Ti3O12(BIT)系列薄膜.利用X射线衍射(XRD)表征了薄膜的结构特征;并采用RT2000进行铁电性能参数的测量,以此研究了工艺参数对薄膜结构和铁电性能的影响规律.分析结果表明,调整工艺参数能有效改善BIT薄膜的a轴取向度:气氛氧压越大、衬底温度越高,则薄膜的a轴取向度越高,剩余极化值也就越大.通过上述试验结果得到,在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备BIT薄膜的优化条件为氧分压35Pa、衬底温度700℃.在此优化条件下制备的BIT薄膜为a轴择优取向,剩余极化值达到7μC/cm2.
关键词:
BIT
,
剩余极化
,
a轴择优
蔡光强
,
罗文博
,
吴传贵
,
陈冲
,
钱东培
功能材料
采用流延工艺，在ITO玻璃衬底上制备了不同质量分数的锆钛酸铅（PZT）／聚偏氟乙烯（PVDF）热释电复合材料。采用X射线衍射方法对复合材料极化前后的物相变化进行了对比分析，通过扫描电子显微镜分析了不同PZT质量分数复合材料的界面特征。从热释电探测器件的实际要求出发，利用介电阻抗测试仪、动态法热释电系数测试系统等仪器系统地测试了复合材料体系中PZT含量对材料热释电性能和介电性能的影响。结果显示，在PZT质量分数为50％时，制得了热释电系数p为4．1nC／（cm2·K）的性能优良的热释电复合材料。
关键词:
0-3型复合材料
,
PZT/PVDF
,
热释电性
赵丹
,
朱俊
,
罗文博
,
魏贤华
,
李言荣
功能材料
采用脉冲激光沉积(PLD)方法,在SrTiO3(100)衬底上在650℃、10Pa N2条件下成功制备了立方结构的AlN薄膜.高能电子衍射(RHEED)及X射线衍射(XRD)分析表明立方AlN和SrTiO3的外延关系为AlN[100]∥SrTiO3[100]和AlN(200)∥SrTiO3(100).其AlN(200)衍射峰的摇摆曲线半高宽(FWHM)为0.44°,说明薄膜结晶性能良好.原子力显微镜(AFM)表明外延的立方AlN薄膜表面具有原子级平整度,其表面均方根粗糙度(RMS)为0.674nm.通过X光电子能谱(XPS)分析AlN薄膜表面成分,结果表明AlN薄膜表面没有被氧化.
关键词:
立方AlN
,
脉冲激光沉积
,
SrTiO3
张菲
,
朱俊
,
罗文博
,
郝兰众
,
李言荣
功能材料
采用脉冲激光沉积(PLD)技术,以MgO作为缓冲层,在AlGaN/GaN半导体异质结构上沉积了Pb(Zr0.52T0.48) O3 (PZT)铁电薄膜,从而形成金属-铁电-介质-半导体结构(MFIS).XRD扫描结果表明,通过MgO缓冲层对界面结构的优化,实现了PZT薄膜沿(111)面择优取向生长.电流-电压(I-V )测试结果显示,MgO缓冲层的引入大大改善了集成体系的电学性能.在外加电压为-8V时,与无MgO缓冲层的MFS异质体系相比较,该MFIS结构的漏电流密度降低了5个数量级.集成体系的电容-电压(C-V)表现出逆时针窗口特征,反映了铁电极化对二维电子气(2DEG)的调制作用.随着缓冲层厚度的降低,铁电极化对2DEG的调制作用逐渐增强.当MgO缓冲层厚度达到2nm时,C-V窗口达到0.7V,阈值电压(Vth)降低到-1.7V,阈值电压(Vth)降低到-1.7V.
关键词:
脉冲激光沉积
,
PZT
,
MgO
,
C-V
,
I-V
罗文博
,
张鹰
,
李金隆
,
朱俊
,
艾万勇
,
李言荣
功能材料
利用激光分子束外延(LMBE)方法在Si(100)基片上直接生长BaTiO3(BTO)铁电薄膜.通过俄歇电子能谱(AES),X光电子能谱(XPS)等分析手段系统研究了在Si基片上直接生长BTO铁电薄膜过程中的界面扩散现象.根据研究得到的BTO/Si界面扩散规律,采用一种新型的"温度梯度调制生长方法"减小、抑制BTO/Si界面互扩散行为,实现了BTO铁电薄膜在Si基片上的选择性择优定向生长,为在Si基片上制备具有原子级平整度的择优单一取向的BTO铁电薄膜奠定了基础.
关键词:
界面扩散
,
钛酸钡
,
硅
,
俄歇电子能谱
,
X光电子能谱
