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Mg掺杂PST薄膜的溶胶-凝胶法制备及晶相形成研究 被引量：3
1
作者 杜丕一 隋帅 +2 位作者 翁文剑 韩高荣 汪建勋 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期5411-5416,共6页
利用溶胶-凝胶法成功制备了Mg掺杂Pb0.4Sr0.6MgxTi1-xO3-x薄膜,利用x射线衍射仪对薄膜的物相和结构进行了分析,用扫描电子显微镜对薄膜的形貌和断面等进行了观察.研究结果表明,薄膜以立方钙钛矿为晶相,薄膜中晶相以团聚状颗粒存在,晶相... 利用溶胶-凝胶法成功制备了Mg掺杂Pb0.4Sr0.6MgxTi1-xO3-x薄膜,利用x射线衍射仪对薄膜的物相和结构进行了分析,用扫描电子显微镜对薄膜的形貌和断面等进行了观察.研究结果表明,薄膜以立方钙钛矿为晶相,薄膜中晶相以团聚状颗粒存在,晶相含量受热处理条件和Mg的掺杂量所控制.Mg掺杂对Pb0.4Sr0.6MgxTi1-xO3-x薄膜晶相含量的影响与钙钛矿中的氧空位缺陷相关.在一定的掺杂范围内,由掺杂引起晶相的晶格畸变较小时,体系掺Mg平衡了晶体内本征氧空位引入的电荷不平衡,使晶相更为稳定,析晶能力提高,晶体形成量随掺杂浓度的提高而提高.当掺杂浓度达到一定量时,随着Mg掺杂浓度增加,一方面使形成晶体时杂质浓度增加造成参与形成晶相的组成含量下降,另一方面使进入钙钛矿结构的Mg增加,氧空位大量增加使畸变程度提高,形成的晶相不稳定,析晶能力下降,晶体含量随掺杂Mg浓度的增加而不增反降.在相同条件下制备的Pb0.4Sr0.6MgxTi1-xO3-x薄膜中Mg掺量约为x=0.01时,得到的钙钛矿相含量最高,本征氧缺陷所带入的正电荷和Mg引入时带入的负电荷间达到平衡.此外,Mg的掺入还影响到析晶与热处理过程之间的关系.在高Mg掺量范围,Mg含量越高,形成的晶相越不稳定,热处理时间越长,使热处理过程中分解的晶相量越多,随Mg掺量越高和热处理时间越长,薄膜中晶相含量越低. 展开更多
关键词 溶胶-凝胶法 pst薄膜 Mg掺杂 晶相形成 溶胶-凝胶法 Mg掺杂 晶相形成 薄膜 制备 pst 钙钛矿结构 扫描电子显微镜 热处理过程
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热处理条件对sol-gel法Pb_(0.4)Sr_(0.6)TiO_3薄膜形成影响的研究 被引量：5
2
作者 刘远良 杜丕一 +2 位作者 翁文剑 韩高荣 沈鸽 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期151-157,共7页
采用sol-gel法,利用快速热处理工艺过程,保持烧结温度在最低温度(约500℃)以上,制备了多晶钙钛矿结构的PST(Pb0.4Sr0.6TiO3)薄膜.通过XRD、SEM、AFM等方法对晶相的形成与热处理条件之间的关系进行了测试.研究表明,利用溶胶-凝胶法制备PS... 采用sol-gel法,利用快速热处理工艺过程,保持烧结温度在最低温度(约500℃)以上,制备了多晶钙钛矿结构的PST(Pb0.4Sr0.6TiO3)薄膜.通过XRD、SEM、AFM等方法对晶相的形成与热处理条件之间的关系进行了测试.研究表明,利用溶胶-凝胶法制备PST薄膜的钙钛矿晶相形成过程及晶相含量受制备过程及晶相形成时离子的活性所控制.通过快速热处理方法,在凝胶分解过程中得到的高活性离子直接形成晶相,可以得到相应更多的晶体含量及在较低的温度下形成晶相.在600℃下RTP制备的PST薄膜的晶相含量比同温度下保温热处理薄膜增加约14％,利用RTP制备PST薄膜的晶相形成温度约在500℃,相应要降低约50℃.薄膜的表面形貌受制备热处理过程影响,快速热处理薄膜的表面保持形成时的形貌:非晶相薄膜以光洁表面出现,晶态膜以均匀分布山峰状的形貌出现.受气氛的浸蚀作用,长时间热处理后的薄膜表面出现了变化,在原形貌的基础上以细小颗粒状覆盖的表面出现. 展开更多
关键词 SOL-GEL 热处理 pst薄膜 晶相形成
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Mg掺杂Pb_(0.3)Sr_(0.7)(Ti_(1-x)Mg_xO)_(3-x)陶瓷薄膜的制备及介电性能研究 被引量：1
3
作者 陈敬峰 杜丕一 +2 位作者 覃莹 翁文剑 韩高荣 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A01期86-89,共4页
利用固相烧结法制备的Mg掺杂Pb_(0.3)Sr_(0.7)(Ti_(1-x)Mg_x)O_(3-x)(PST)陶瓷为靶材,采用射频磁控溅射法在ITO玻璃基板上成功制备了Mg掺杂PST薄膜。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和阻抗分析仪分别测定PST薄膜的物相结构、表面形貌及... 利用固相烧结法制备的Mg掺杂Pb_(0.3)Sr_(0.7)(Ti_(1-x)Mg_x)O_(3-x)(PST)陶瓷为靶材,采用射频磁控溅射法在ITO玻璃基板上成功制备了Mg掺杂PST薄膜。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和阻抗分析仪分别测定PST薄膜的物相结构、表面形貌及介电性能。结果显示,薄膜具有良好的钙钛矿结构,无明显的择优取向生成,薄膜表面均匀致密。Mg的掺杂改善了PST薄膜电容值的频率特性,使其更加稳定。薄膜电容值随着掺杂含量的增加而降低,在Mg掺杂量x=0.05左右时达到相对最低值,随后略有升高,介电损耗也有类似现象。薄膜可调性受Mg掺杂量的增加而不断下降,总体下降约3倍,但介电损耗总体下降约达5倍。材料的优值在Mg掺杂量x=0.05时反而有所升高。 展开更多
关键词 pst薄膜 射频磁控溅射 Mg掺杂 介电性能
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铅对(Pb_x,Sr_(1-x))_(0．85)Bi_(0.1)TiO_3薄膜结构与介电可调性影响的研究
4
作者 赵永林 杜丕一 +1 位作者 翁文剑 韩高荣 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期466-472,共7页
用溶胶-凝胶法制备了(Pbx,Sr1-x)0．85Bi0．1TiO3薄膜,对其晶相结构、微观形貌和介电可调性进行了研究．结果表明,该薄膜以钙钛矿形式存在．快速热处理过程可分解得到高活性离子,直接形成比相应温度平衡状态析晶时更多的晶相量．这种晶... 用溶胶-凝胶法制备了(Pbx,Sr1-x)0．85Bi0．1TiO3薄膜,对其晶相结构、微观形貌和介电可调性进行了研究．结果表明,该薄膜以钙钛矿形式存在．快速热处理过程可分解得到高活性离子,直接形成比相应温度平衡状态析晶时更多的晶相量．这种晶相在一定条件下有分解和再结晶的趋势．随着Pb2+离子增加和Sr2+离子减少,钙钛矿相的四方相与立方相间的转变温度升高．薄膜处在铁电相和顺电相转变点附近时,可以获得较大的可调性． 展开更多
关键词 pst薄膜 介电性能 溶胶-凝胶法 晶相形成
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Zn掺杂制备介电可调PST薄膜
5
作者 郑赞 杜丕一 +2 位作者 赵冉 翁文剑 韩高荣 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A01期763-766,共4页
采用溶胶凝胶工艺,在ITO透明导电玻璃基板上成功地制备了Zn掺杂的Pb_(0.4)Sr_(0.6)TiO_3(PST)铁电薄膜。XRD结果表明:550℃和600℃不同热处理条件下烧结的薄膜均呈单一的钙钛矿相结构。在不同外加直流电场下测试Zn掺杂PST薄膜的介电性能... 采用溶胶凝胶工艺,在ITO透明导电玻璃基板上成功地制备了Zn掺杂的Pb_(0.4)Sr_(0.6)TiO_3(PST)铁电薄膜。XRD结果表明:550℃和600℃不同热处理条件下烧结的薄膜均呈单一的钙钛矿相结构。在不同外加直流电场下测试Zn掺杂PST薄膜的介电性能,研究薄膜的介电可调性与热处理温度及过程的关系。发现550℃条件下制备得到的Zn掺杂PST薄膜几乎没有介电可调性,而在600℃条件下制备的Zn掺杂PST薄膜具有明显的介电可调性。另外,600℃条件下制备的Zn掺杂PST薄膜,其可调性随着保温时间和冷却时间的延长有所增加,介电损耗随保温时间和冷却时间的增大而减小。 展开更多
关键词 介电可调 pst薄膜 溶胶凝胶 Zn掺杂 制备方法
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预极化对PST薄膜介电可调性的影响
6
作者 郑赞 杜丕一 +2 位作者 赵冉 翁文剑 韩高荣 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A02期188-191,共4页
采用溶胶凝胶工艺,在ITO透明导电玻璃基板上成功地制备了Zn掺杂的Pb0.4Sr0.6TiO3(PST)铁电薄膜。利用XRD测定了薄膜的相结构,精密阻抗分析仪研究了薄膜的介电性能。在不同外加直流电场下测试Zn掺杂PST薄膜的介电性能,研究薄膜的介电可... 采用溶胶凝胶工艺,在ITO透明导电玻璃基板上成功地制备了Zn掺杂的Pb0.4Sr0.6TiO3(PST)铁电薄膜。利用XRD测定了薄膜的相结构,精密阻抗分析仪研究了薄膜的介电性能。在不同外加直流电场下测试Zn掺杂PST薄膜的介电性能,研究薄膜的介电可调性大小与外加偏压施加顺序的关系。结果表明,该薄膜呈现单一的钙钛矿相结构。发现了在预先施加一个相对较高的预极化电场,薄膜在零电场下的介电常数得到了提高。预极化能更多地激发出介电薄膜中偶极子数目,增大了薄膜在零偏压处的介电常数,从而提高了薄膜的介电可调性,在不同的测试电压下可分别从提高3%到提高45%不等,测试电压越低,表现出来的这种提高就越大。 展开更多
关键词 Zn掺杂pst薄膜 预极化 介电可调
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新型PST铁电薄膜的制备及其电性能研究
7
作者 李元昕 刘梅冬 +2 位作者 曾亦可 姜胜林 邓传益 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第F09期218-221,共4页
PST铁电薄膜是一种具有优良铁电、热释电和介电等性能的铁电材料。该材料在红外探测器、红外焦平面阵列、热成像器件、非易失性铁电存储器和大容量电容器等方面具有广泛的应用。PST铁电薄膜的制备方法多种多样,各具优缺点,不同的制备工... PST铁电薄膜是一种具有优良铁电、热释电和介电等性能的铁电材料。该材料在红外探测器、红外焦平面阵列、热成像器件、非易失性铁电存储器和大容量电容器等方面具有广泛的应用。PST铁电薄膜的制备方法多种多样,各具优缺点,不同的制备工艺对薄膜的性能有影响。叙述了PST铁电薄膜的制备技术、电性能和在热释电红外探测器方面的应用。 展开更多
关键词 pst铁电薄膜 制备工艺 电性能 铁电材料 热释电红外探测器
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Pb_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷及薄膜的制备和性能研究
8
作者 裴亚芳 杨传仁 +2 位作者 陈宏伟 张继华 冷文健 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第6期710-712,716,共4页
研究了Pb的摩尔分数对PbxSr1-xTiO3（x=0．2～0．8）陶瓷微结构和介电性能的影响，当x〈0．45时晶体为立方相，x≥0．45时为四方相；随着Pb的摩尔分数增大，陶瓷气孔率下降，致密度增加，晶粒尺寸逐渐增大，居里峰近似线性地向高温方向... 研究了Pb的摩尔分数对PbxSr1-xTiO3（x=0．2～0．8）陶瓷微结构和介电性能的影响，当x〈0．45时晶体为立方相，x≥0．45时为四方相；随着Pb的摩尔分数增大，陶瓷气孔率下降，致密度增加，晶粒尺寸逐渐增大，居里峰近似线性地向高温方向移动，并具有一致的居里外斯常数。采用射频磁控溅射法在Pt／Ti／SiO2／Si（100）上制备了Pb0.3Sr0．7TiO3（PST30）薄膜，经550℃退火后为（111）择优取向的多晶薄膜，1kHz下的可调率为21．8％。 展开更多
关键词 PbxSr1-xTiO3陶瓷 射频磁控溅射 Pb0.3Sr0.7TiO3(pst30)薄膜 微结构 介电性能
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