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PZT(锆钛酸铅)铁电薄膜由于具有热释电系数高,介电损耗低,居里温度高等优点被广泛应用。本文利用sol-gel(溶胶-凝胶)法在硅基底上制备了三种基于PT与PZT的多层组合薄膜,分别为纯PZT结构、PT/PZT-PZT/PT结构与PT/PZT/-/PZT/PT结构。从实验方面对不同结构的多层组合薄膜的微结构与性能进行了研究。 本文首先通过FESEM观察了三种不同结构薄膜的表面形貌;选用 XRD分析了三种不同结构薄膜的结晶取向;采用阻抗分析仪分析了三种不同结构薄膜的介电性能;使用铁电性能测试系统对三种不同结构薄膜的 P-V曲线进行测试。试验分析结果表明,PT/PZT/-/PZT/PT结构的多层组合薄膜相对于其他两种结构的多层薄膜具有颗粒大小均匀、较小的介电常数与介电损耗、较大的红外探测率、较高的红外吸收率等优点;PT/PZT/-/PZT/PT结构的多层组合薄膜相对于纯PZT结构的多层薄膜具有较低的剩余极化强度,但是PT/PZT/-/PZT/PT结构的多层组合薄膜在交流电场的作用下经1×106次循环后可由1.58μc/cm2增大到15μc/cm2。分析了不同退火时间对PT/PZT/-/PZT/PT结构的多层组合薄膜的纳米结构及结晶性能的影响。实验分析表明,退火时间为20min是薄膜的最佳退火时间,随着退火时间的增加薄膜的四方相增强。测试结果表明,PT/PZT/-/PZT/PT结构的薄膜具有良好的性能,有望应用于红外传感器。