PZT薄膜制備、結構與熱釋電特性測試.pdf

1、PZT薄膜因其優(yōu)良的介電、鐵電、熱釋電等性能，廣泛的應用于微電子學、光電子學、集成光學和微電子機械系統(tǒng)等領域，是作為鐵電存儲器，紅外探測器和微型加速度計等控制部分的理想材料。由于PZT薄膜材料具有較強的結構各向異性，所以控制薄膜取向，研究結晶性能以及電學性能的提取成為人們關注的焦點，也是該材料在各種器件應用中需要解決的問題。本文圍繞PZT薄膜的制備、性能及應用等問題進行研究。 本文采用溶膠-凝膠法，成功制備出鈣鈦礦型PZT52/

2、48薄膜。在制備過程中采用差熱分析方法，確定了薄膜各生長階段的溫度范圍，并通過原子力顯微鏡確定了快速退火的熱處理方式。對采用不同退火溫度的薄膜進行表面形貌和結構性能測試，結果發(fā)現(xiàn)在700℃退火時，薄膜結晶效果良好，沿<100>方向擇優(yōu)生長，是比較理想的退火溫度。同時，通過Raman分析，得到了PZT薄膜特有的八個振動模，而且隨著退火溫度的上升，薄膜存在三方向四方轉變的相變趨勢。本文還成功地提取了不同厚度薄膜的電性能，通過電滯回線的測試，

3、616nm厚的薄膜電滯回線矩形度最好，剩余極化值達到25μC/cm-2。介電性能的測試表明：介電常數(shù)和介電損耗均隨薄膜厚度的增加呈上升趨勢。同時研究了PZT薄膜的介電調諧性能，厚度為616nm的薄膜表現(xiàn)出最好的介電調諧性。 本文通過對PZT薄膜表面形貌、結構特性及電學性能的測試，分析了PZT薄膜在不同退火溫度和不同厚度時的結構、鐵電性以及介電性的差異。實驗結果證明：700℃為薄膜的最佳熱處理溫度；在薄膜厚度為616nm時，具有優(yōu)