前驱单体溶胶-凝胶法制备多元氧化物薄膜

【作者】 陈祝； 杨成韬； 张树人；

【机构】 电子科技大学微固学院；

【摘要】 本文提供了一新的溶胶-凝胶法制备多元氧化物薄膜技术,此方法相对于传统溶胶-凝胶技术其优势主要体现在能够方便快捷地制备前驱体溶胶液,可任意改变所制备金属多元氧化物中金属离子的摩尔配备及掺杂金属离子种类与掺杂量,前驱体制备时无需回流、加热处理及环境干燥条件要求。本实验以制备PZT薄膜为例,采用醋酸铅、硝酸氧锆(硝酸锆)、钛酸丁酯为原料,首先制备独立稳定的Pb2+、Zr4+、Ti4+金属离子有机溶液前驱单体,然后将前驱单体和金属稳定剂、鳌合剂混合制备PZT溶胶-凝胶前驱体,再通过高速旋转涂膜法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备具有钙钛矿结构的PZT多元氧化物薄膜。采用XRD和AFM分析薄膜的结品性能、微结构和表面形貌,RT66A ferroelectric tester测试薄膜的铁电性能,本文分析了PT作为晶种在不同膜层结构中对薄膜微结构和性能的影响,同时比较了薄膜在不同热处理气氛中退火其性能结构的变化。发现PT能够促进PZT在低温(600℃)晶化形成钙钛矿结构,降低薄膜品化温度,增大晶粒尺寸,提高电性:且在氧气氛中退火的薄膜其结构和性能都优于对照样品,并分析了其形成原因。更多还原