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针对PZT薄膜的溶胶-电雾化制备研究,本博士论文完成的工作可概括为以下几点:(1)溶胶-电雾化系统的理论基础研究.基于电流体动力学基本理论,分析了静电雾化现象的产生机理,讨论了适合薄膜制备的"锥-射流"模式形成条件与"锥-射流"模式下的雾场特性;结合基于溶胶-凝胶化学的薄膜制备原理以及前驱溶液的热演化过程,建立了适合高性能、中厚PZT铁电薄膜沉积的溶胶-电雾化实验系统;(2)溶胶-电雾化系统中的衬底制备以及前驱溶液配制.根据溶胶-电雾化系统对PZT薄膜衬底以及前驱溶液的要求,用射频磁控溅射技术制备得到了沿(111)晶向强烈取向的Pt底电极薄膜;用醋酸铅[Pb(CH<,3>COO)<,2>]、丙醇锆[Zr(C<,3>H<,7>O)<,4>]、异丙醇钛[Ti((CH<,3>)<,2>CHO)<,4>]为原料,配制了符合静电雾化大电导率、高粘性系数要求的Pb(Zr<,0.53>,Ti<,0.47>)O<,3>前驱溶液,并通过实验得出适合大面积、均匀薄膜制备的"锥-射流"雾化模式可在溶液流量为0.6ml/h、工作电压为4.5KV时得到;(3)溶胶-电雾化系统中的薄膜沉积、生长过程研究.用三维激光多普勒速度计测量了前驱溶液雾化得到荷电液滴的速度及其分布,分析了液滴粒径大小;依据粘性流体动力学、热力学以及结晶学理论,讨论了荷电液滴在衬底上的沉积、凝胶膜的形成以及薄膜晶化过程;观察了制得薄膜的表面形貌与微观结构.(4)溶胶-电雾化系统中的薄膜结晶状况分析与性能测试.用X射线衍射技术分析了不同参数下得到薄膜的结晶状况,并通过引入结晶种子层,有效促进了后续沉积薄膜沿(100)晶向择优取向生长;根据数字相敏技术和Sawyer-Tower原理,自行研制了PZT薄膜电学性能测试系统.(5)PZT压电微悬臂梁应用中的关键问题研究.依次使用1BHF:2HCl:4NH<,4>Cl:4H<,2>O、2HNO<,3>:1H<,2>O刻蚀液,并经去离子水清洗,在保证图形转移精度、薄膜性能的前提下,实现了PZT铁电薄膜的微图形化;用基于DSP的数字锁相技术实现了压电微悬臂梁微弱输出信号的检测和反馈控制.这些研究可极大简化压电微悬臂梁应用于微小形变检测、高密度信息存储时的系统设计、提高系统精度与稳定性.