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低维铁电纳米材料作为一类非常重要的功能材料,由于优异的性能在人们的日常生活中占据了非常重要的地位。随着低维纳米材料制备技术的多样化发展,一维材料的研究已经成为了当前科研爱好者们的研究热潮。钛酸铋钠基无铅压电材料由于高的居里温度和强的铁电性能,被看作是含铅材料的主要替代之选。而水热合成法作为一种新兴的氧化物粉体的制备方法,因其操作便捷、产物纯度高等特性在低维纳米材料的制备上得到了极大的应用。因此,本文采用水热合成法,通过对工艺参数的优化,控制晶核的形成和生长过程,得到了不同形貌的Na0.5Bi0.5TiO3无铅弛豫压电纳米粉体。然后利用压电力显微镜(PFM)对不同形貌纳米晶的原始形貌和畴结构进行了观测。并选取具有良好铁电压电性能的钙钛矿结构的Na0.5Bi0.5TiO3纳米线为研究对象,对其微区加载了不同大小的电场,系统地观测其在外加电场作用下的畴翻转特性。最后制备了 NBT铁电栅极场效应晶体管,并采用半导体测试系统对NBT铁电栅极场效应晶体管进行输出特性和转移特性测试。主要内容如下:1采用水热合成法,通过对相关工艺参数的优化,合成不同形貌的Na0.5Bi0.5TiO3纳米粉体。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Na0.5Bi0.5TiO3纳米粉体的微观结构进行了表征。研究发现:矿物剂浓度、反应温度、反应时间对粉体的形貌有着显著的影响。Na0.5Bi0.5TiO3纳米线的生长条件尤为苛刻,受溶解再结晶机制的影响。2利用PFM对不同形貌Na0.5Bi0.5TiO3纳米粉体进行基本的原始畴态观测,然后测试三种形貌纳米粉体的相位-电压曲线和振幅-电压曲线。结果表明:Na0.5Bi0.5TiO3纳米线形貌良好,“蝴蝶曲线”更为对称,电滞回线发生了 180°翻转。3选取三种形貌中铁电压电性能较好的Na0.5Bi0.5TiO3纳米线作为研究对象,观测其在不同外加电场作用下的畴翻转特性。结果表明:外加电场可以使得铁电畴发生90°和180°翻转。4对传统的晶体管结构进行改进,以ZnO纳米线作为导电沟道,制备NBT铁电栅极场效应晶体管并进行输出特性和转移特性测试。与传统场效应晶体管相比,制作方便更为简便、高效。