LB技術制備PZT及PLZT薄膜及電性能研究.pdf

1、采用LB技術在Pt/Ti/SiO2/Si襯底上制備出擇優取向Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)薄膜以及稀土鑭(La3+)摻雜的PLZT薄膜。研究了不同熱處理工藝對PZT薄膜晶相的影響及不同La摻雜量對PLZT薄膜晶相的影響，并對不同熱處理工藝的PZT薄膜及不同La摻雜量的PLZT薄膜進行電性能測試。
　　通過LB膜技術，在亞相濃度為0.04μmol·mL-1，滑障速度為5mm·min-1，亞相溫度為23.0℃，鋪展液的

2、靜置時間為20min，pH值為4.93，鋪展量為70μL，轉移膜壓為20~25mN·m-1，基片提拉速度5~7mm·min-1的條件下，可得到轉移比在1.0附近的良好的硬脂酸/PZT復合LB膜；在亞相濃度為0.08μmol·mL-1，滑障速度為5mm·min-1，亞相溫度為23.0℃，鋪展液的靜置時間為20min，pH值為4.86，鋪展量為70μL，轉移膜壓為20~25mN·m-1，基片提拉速度為5~7mm·min-1的條件下，可得到轉

3、移比在1.0附近的良好的硬脂酸/PLZT復合LB膜。紫外光譜的測試結果表明，每次轉移膜中所攜帶的PZT及PLZT超微粒子是均勻的，層間重疊均勻。
　　X射線衍射結果表明：通過LB技術可以制備焦綠石相含量低及純鈣鈦礦相的PZT薄膜。在PZT中摻入La3+可以有效改變薄膜的晶格常數：不摻雜的PZT薄膜的擇優取向為(111)晶相，摻雜后的PZT薄膜的擇優取向為(100)晶相。隨著La摻入量的增加，薄膜的鈣鈦礦結構各個衍射峰先增強后減弱。

4、說明，從結晶特性上來講，摻入La比例要適中，否則不利于鈣鈦礦結構的形成。AFM形貌分析結果表明：薄膜的表面較平整，致密性較好，形成的晶粒較均勻。
　　研究了退火溫度和La摻入量對薄膜介電性能和壓電性能的影響。退火溫度對薄膜的電性能影響較大，經650℃退火的PZT薄膜有優良的電性能，5kHz時的介電常數和損耗因子分別為432.6和0.3458，壓電常數d33值8pC/N。La摻雜后薄膜的電性能有較大的改善，2mol％La摻雜量的PL