電極材料對聚偏氟-三氟乙烯有機鐵電薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響.pdf

1、本文采用溶膠凝膠法，在利用磁控濺射技術(shù)(Magnetron Sputtering)生長的底電極上制備聚偏氟－三氟乙烯Poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene)[P(VDF-TrFE)]有機物薄膜，在此基礎(chǔ)上生長了Pt或Al上電極，構(gòu)造不同結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)電容器，應(yīng)用X射線衍射儀（XRD）、原子力顯微鏡（AFM）、Keithley2601數(shù)字源表和鐵電測試儀（Precision LC Unit）等設(shè)

2、備，對薄膜樣品的微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌、輸運性質(zhì)、鐵電性以及疲勞特性進行了研究。
　　構(gòu)造Al/P(VDF-TrFE)/Al異質(zhì)結(jié)電容器，系統(tǒng)研究了薄膜厚度對該異質(zhì)結(jié)電容器鐵電性的影響。利用磁控濺射技術(shù)，在(001)取向的Si基片上以不同的濺射功率生長厚度為90nm的Al薄膜底電極，采用溶膠凝膠法生長膠體濃度為2％與5％的有機物薄膜。研究結(jié)果表明：膠體濃度為2％的P(VDF-TrFE)有機物聚合物薄膜構(gòu)造的電容器其剩余極化強度更大，電

3、滯回線飽和趨勢更好，剩余極化值（Pr）為3.8μC/cm2。
　　采用磁控濺射法在Si（001）襯底上制備了非晶Ni-Al薄膜，并在Ni-Al薄膜上制備膠體濃度為2％的P(VDF-TrFE)有機聚合物薄膜，在不同溫度下對樣品進行常規(guī)退火處理。研究發(fā)現(xiàn)：135℃退火4h的Pt/P(VDF-TrFE)/Ni-Al電容器鐵電性能更好，剩余極化強度為7.6μC/cm2，矯頑電壓為45.7V，隨著測試頻率的減小，其剩余極化強度增大。外加正向

4、偏壓為40V時，漏電流密度為5.73×10-6A/cm2，漏電機制分析表明電容器為歐姆導(dǎo)電機理。電容器在經(jīng)過109次翻轉(zhuǎn)以后，沒有表現(xiàn)出明顯的疲勞現(xiàn)象。
　　采用磁控濺射法制備了ZnO、Ti-Al薄膜，溶膠凝膠法制備膠體濃度為2％的有機物薄膜，通過掩膜技術(shù)生長Al或Pt上電極，構(gòu)造異質(zhì)結(jié)電容器。實驗發(fā)現(xiàn)：Pt/P(VDF-TrFE)/Pt異質(zhì)結(jié)電容器剩余極化強度遠(yuǎn)高于其他結(jié)構(gòu)的電容器，并具有很好的抗疲勞特性。以ZnO、Ti-Al為