聚合物前驅(qū)體法制備鉭酸鋰薄膜的研究.pdf

1、采用聚合物前驅(qū)體法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制備了鉭酸鋰(LiTaO3)鐵電薄膜。以Ta-檸檬酸為原料，替代溶膠-凝膠(Sol-Gel)工藝中金屬醇鹽，并在水溶液中制備前驅(qū)體溶膠，解決了金屬醇鹽易水解和價(jià)格昂貴等問(wèn)題。
　　以Ta2O5為初始原料，以羥基羧酸(檸檬酸)為配位劑與金屬離子配位，形成金屬-羥基羧酸配合物溶液(Ta-檸檬酸配合物溶液)。以Ta-檸檬酸配合物溶液為原料，乙二醇為酯化劑，采用聚合物前驅(qū)體法制備穩(wěn)定的L

2、i-Ta前驅(qū)體溶膠。研究了影響溶膠穩(wěn)定性的各種因素，通過(guò)差熱-熱重(TG-DTA)測(cè)試手段對(duì)Li-Ta前驅(qū)體溶膠的熱分解歷程進(jìn)行了分析。確定了制備穩(wěn)定Li-Ta前驅(qū)體溶膠的最佳工藝，即在pH=7，檸檬酸與乙二醇物質(zhì)的量比為1∶2，金屬離子與檸檬酸物質(zhì)的量比為1∶8時(shí)，可以獲得穩(wěn)定的Li-Ta前驅(qū)體溶膠。
　　通過(guò)傅立葉紅外光譜(FTIR)、Raman光譜和13C核磁共振譜(NMR)等測(cè)試方法研究了前驅(qū)體溶膠形成過(guò)程中金屬離子的配位

3、情況。提出了一種可能的金屬離子與檸檬酸配位的結(jié)構(gòu)式。
　　將穩(wěn)定的Li-Ta前驅(qū)體溶膠旋轉(zhuǎn)鍍膜(轉(zhuǎn)速4500r·min-1，甩膠時(shí)間為20s，溶膠粘度13MPa·s)，所得濕膜在200℃下干燥，400℃預(yù)燒30min，而后經(jīng)600℃下退火3h。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、X射線衍射(XRD)研究所得薄膜的表面形貌和相組成。結(jié)果表明，熱處理過(guò)程中未見(jiàn)有其它中間相形成，說(shuō)明前驅(qū)體溶膠各組分混合的均勻性。600