柔性锆钛酸铅铁电薄膜的制备及其电学性能的研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Lisa2005
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锆钛酸铅作为一种典型的铁电材料,已广泛应用于微机械系统、铁电存储器、传感器等领域。但就柔性微型器件的应用来说,柔性器件结构设计、薄膜和薄膜/衬底界面质量、器件性能与柔性弯曲的关系仍是需要深入研究的问题。众所周知,锆钛酸铅铁电薄膜的性能与其铁电极化紧密关联,因此柔性弯曲引入的外应力对薄膜铁电极化的影响也尤为重要。本论文针对PbZr0.52Ti0.48O3(PZT)铁电薄膜的制备和其在弯曲状态下的性能研究,主要分为以下三方面的内容:(1)高质量PZT铁电薄膜的制备及其铁电性能。加入过量铅制备了纯相且高致密的靶材,采用脉冲激光沉积法,筛选生长参数,在硬质(001)SrTi03衬底上制备外延薄膜。采用X射线衍射和原子力显微镜表征在不同的衬底温度与激光能量下生长的PZT薄膜。外延PZT薄膜的电滞回线矩形度好,1 kHz时其饱和极化强度为78 μC/cm2,剩余极化强度为65 μC/cm2。(2)柔性PZT薄膜的制备及其微观压电效应的研究。选用10 μm厚的云母作为柔性衬底,优化生长参数后制备了柱状晶择优取向的铁电多晶薄膜,薄膜表面达到纳米级的平整度。云母上生长的Pt/SrRu03/PZT体系具备远高于硬质衬底上薄膜的面外压电响应,并通过d31放大面外压电振幅的模型来解释其成因。经过其弯曲半径1.4mm或弯曲保持时间50 h或弯曲次数10000次后,利用压电力显微镜针尖写入特定形状的铁电极化框图信号较好地保留。(3)柔性PbZr0.52Ti0.48O3薄膜在弯曲状态下宏观电学性质的研究。发现弯曲前后Pt/SrRu03/PZT/SrRu03/Pt体系的介电调谐值仍然大于90%,在弯曲半径2.2 mm弯曲10000次后其饱和极化强度仍然大于60 μC/cm2。超薄柔性衬底薄膜内应力很小;弯曲应变的大小由衬底厚度和弯曲半径决定,在2.2 mm弯曲半径下样品的弯曲应变也比较小。综上所述,本文针对柔性PZT薄膜在弯曲状态下的微观压电效应和宏观电学性质的研究,对进一步研究铁电薄膜在柔性压电微型传感器和柔性铁电存储器等可穿戴领域的应用具有十分重要的指导作用。
其他文献
<正> 中共中央组织部、国家人事部近日联合发出《关于加快推进事业单位人事制度改革的意见》。事业单位人事制度改革的目标是:形成一个人员能进能出,职务能升能降,充满生机与
教学质量监控体系的总体设计要从学校的实际情况出发,分析构建教学质量监控体系的理论依据,研究教学质量监控体系应该遵循的指导思想,把握构建教学质量监控体系应当坚持的原
传统的电磁式互感器已在与微机保护的配合中暴露出许多问题 ,以光学电流传感器 (OCT)为代表的新型变换器的出现为此提供了解决方案。文中首先将 OCT与电磁式 CT进行了比较 ,
施工企业物资成本管理人员应该严格按照相关规范开展采购和现场的物资成本管理工作,从而有效控制施工企业物资成本。本文通过对施工企业现场和采购过程中的物资成本管理工作
<正>新华社是中国最大的通讯社,也是世界五大通讯社之一,1931年11月7日诞生,从瑞金到延安、从西柏坡到北京,在毛泽东主席"把地球管起来的"的要求指引下,新华社正一步一步走向
民主管理,是企业内部管理的重要组成部分,是推进党的方针在企业的落实、加强基层民主政治建设的重要手段,是在现有制度条件下,广大职工作为企业主人的身份,自主地、能动地、
水下爆破切割装置的技术指标是为了适应军用水下机器人的要求而制定的,其爆破对象及使用方式都具有其特殊性。对使用水深范围、引爆方式稍做修改,可以满足不同场合的需要,使
环渤海地区,是以渤海为中心的周边区域,在东北亚社会发展进程中,始终扮演着重要的角色。秦汉时期,环渤海地区的交通体系逐渐发展成熟,以并海道为代表的环渤海“C”型道路已经形成;以大凌河谷道为代表的辽西古廊道是连接中原与东北的重要交通道路;以胶辽海上通道为代表的跨海航线是连接辽东半岛与山东半岛的纽带,从而形成系统的水陆联运路线。襄平、蓟、临淄是环渤海地区的中心城邑,并构成了四达的交通道路网。环渤海地区的
近年的加州电力市场危机、2003年北美大停电和相继发生的停电事故以及2004年夏天我国的严重电力短缺,反映出将解除管制的重点放在发电侧引入竞争的市场结构和运行机制上是不