溶膠-凝膠法制備高取向PLZT-LNO薄膜的研究.pdf

1、PLZT(Pb1-xLax(Zry,Ti1-y)1-x/4O3)鐵電材料具有優(yōu)良的鐵電性能、介電性能、壓電效應(yīng)和光電效應(yīng)等性能,被廣泛用于存儲(chǔ)器和場(chǎng)效應(yīng)管等領(lǐng)域,因此,制備高質(zhì)量的PLZT薄膜就尤為重要。LaNiO3(LNO)導(dǎo)電氧化物與PLZT鐵電體具有相同的晶體結(jié)構(gòu)、相近的晶格常數(shù)以及匹配的熱膨脹系數(shù),可被用作鐵電薄膜電極材料使用。本文采用Sol-gel法在(00l)LAO基板上制備了以L(fǎng)NO為電極的取向性PLZT鐵電薄膜。

2、　　首先,采用溶膠凝膠法,在LAO單晶襯底上外延生長(zhǎng)了(00l)取向LNO單層薄膜。研究了工藝參數(shù)對(duì)LNO晶化及取向的影響,發(fā)現(xiàn)預(yù)處理溫度400℃,時(shí)間10分鐘,終處理750℃下空氣氣氛中,熱處理30分鐘得到的LNO薄膜具有最好的結(jié)晶性能和(00l)生長(zhǎng)取向,且表面致密,對(duì)(001)晶面?掃描發(fā)現(xiàn),半高寬FWHM為0.276°。對(duì){110}晶面族φ掃描分析發(fā)現(xiàn),在360范圍內(nèi),相隔90°四個(gè)峰周期出現(xiàn),且峰形尖銳。經(jīng)電學(xué)測(cè)量,薄膜電阻率

3、為1.51×10-3Ω·cm。
　　其次,以L(fǎng)NO為電極,在其上外延制備了(00l)PLZT薄膜,探討了不同工藝參數(shù)對(duì)PLZT薄膜晶化及取向性能的影響,得到:在650℃空氣氣氛中,處理30分鐘所得薄膜厚度約為780nm的PLZT薄膜具有最優(yōu)的結(jié)晶及取向性,其中?掃描(001)峰的半高寬FWHM為0.442°,對(duì){110}晶面族峰φ掃描得到,在360°范圍內(nèi),衍射峰相隔90°周期性的出現(xiàn)四次,且峰形尖銳,分別反映了PLZT薄膜在面內(nèi)