鋯鈦酸鉛鑭薄膜的制備與性能研究.pdf

1、鋯鈦酸鉛鑭（PLZT）薄膜具有良好的介電、鐵電和熱釋電等性能，在微電子、光電子等領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用。然而，其應(yīng)用與開發(fā)主要取決于薄膜的質(zhì)量和微圖形化技術(shù)的提高?；谖D形化技術(shù)制備的鐵電陣列又是制備非制冷紅外探測器的關(guān)鍵技術(shù)，因此，在這些方向的研究有著非常重要的意義。 本文旨在采用Sol-Gel工藝，通過晶種層的引入，制備出具有良好電性能的PLZT薄膜，并采用與化學(xué)修飾法相結(jié)合的新型微細加工技術(shù)獲得PLZT的微圖形和微陣列。

2、采用紫外－可見光光度儀、紅外光譜分析儀、X射線衍射儀、LCR數(shù)字電橋、鐵電分析儀等測試手段，分別探討了光敏性溶膠的感光機理以及不同因素對薄膜介電、鐵電性能的影響，結(jié)果表明： （1） 在基板Pt/TiO2/Si與PLZT薄膜之間分別引入PLT和PT作為晶種層，均能有效降低薄膜的晶化溫度，600℃時即可得到單一的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。同時，PLT晶種層的引入能明顯改善薄膜的介電性能：室溫下、頻率1KHz時，含PLT晶種層的PLZT薄膜的相對介

3、電常數(shù)為1177，介電損耗為0.13。 （2） 以苯酰丙酮和乙酰丙酮為化學(xué)修飾劑制備的PLZT光敏性溶膠中，金屬離子Pb、Zr、Ti與化學(xué)修飾劑發(fā)生了螯合反應(yīng)，通過一定的水解、聚合反應(yīng)后，最終形成了具有螯合結(jié)構(gòu)的聚合物，其紫外吸收特征峰位于338nm附近。采用相應(yīng)波長的紫外光進行輻照，特征吸收峰值逐漸下降，表明薄膜具有明顯的紫外感光性。利用此感光性，可以進行PLZT薄膜的微細圖形加工。 （3） 采用感光性PLZT凝膠薄膜