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bmtpzt复合薄膜的制备及性能研究word格式论文

独 创 性 声 明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地 方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包 含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。签 名:日 期: 学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定, 即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位 论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或 其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认 可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会 公众提供信息服务。(必威体育官网网址的论文在解密后应遵守此规定) 研究生(签名):导师(签名):日期摘 要介质薄膜材料以其优异的介电、铁电、热释电性能在移动通信、卫星系统、 雷达等电子系统中有着巨大的应用前景。但功能应用不同的电子器件,对材料 性能的要求不一样,在实际应用中单独的一种材料很难满足应用的要求,例如 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 薄膜材料具有优异的压电、铁电性能,但其损耗和漏电流较大, 会导致铁电存储器失效;Ba(Mg1/3Ta2/3)O3 薄膜具有优良的微波介电性能,但其 介电常数较小,无法满足微波器件日益小型化的要求,在一定程度上限制了 PZT 薄膜和 BMTa 薄膜材料的应用。为了提高材料的综合性能,满足不同电子器件 的应用要求,人们常将两种或多种不同性能的材料进行复合来改善材料的性能。本文分别采用溶胶-凝胶法和水溶液-凝胶法制备了 PZT 薄膜和 BMTa 薄膜。 研究了退火温度、涂覆层数对 PZT 薄膜及 BMTa 薄膜的影响。结果表明,退火 温度过高或过低都不利于薄膜晶粒的成核与生长。在退火温度为 750℃、涂覆 层数为 9 层时,PZT 薄膜微观形貌致密、晶粒生长完整、尺寸均匀、无孔洞、 具有相对较好的介电性能,在频率为 100kHz 下,介电常数 εr =1600.7,介电损 耗 tanδ=0.098;在外加电场为 15V 下,2Pr=56.76μC/cm2,2Ec=105.30 kV/cm。 制备的 BMTa 薄膜表面致密,涂覆层数对其微观形貌和介电性能影响不大, 100kHz 下,介电常数约为 19,介电损耗约为 0.025。设计并制备了两种不同结构的 BMTa/PZT 复合薄膜(P/B 型和 B/P 型),研 究表明 BMTa 薄膜层的引入可以促进 PZT 薄膜晶粒的长大、降低 PZT 薄膜的 介电常数、介电损耗以及漏电流。在 2V 的外加电压下,具有 4 层 BMTa 薄膜 的 P/B 型复合薄膜与纯 PZT 薄膜相比,其漏电流从 4.43×10-6 A/cm2 降到 5.45×10-7 A/cm2,降低了约一个数量级,随着 BMTa 薄膜厚度的增加,P/B 复合 薄膜的剩余极化值和矫顽场增大。制备的 B/P 型 BMT/PZT 复合薄膜具有较高 的介电常数,较低的介电损耗。在 B/P 型复合薄膜中当 PZT 薄膜的厚度约为 400nm、BMTa 薄膜的厚度约为 345nm 时,BMT/PZT 复合薄膜的介电常数 εr=44.5,介电损耗 tanδ=0.029,与均质 BMT 薄膜相比,在不增加薄膜介电损耗的基础上,B/P 型复合薄膜的介电常数有较大幅度提高,并且可以通过改变 PZT薄膜的厚度来调节 B/P 型 BMT/PZT 薄膜的介电常数。关键词:PZT 薄膜,BMT 薄膜,BMT/PZT 复合薄膜,介电性能IAbstractDue to outstanding dielectric, ferroelectric, pyroelectric properties, dielectric thin films have a great application prospect in mobile communications, satellite systems, radar and other electronic systems. But electronic devices with different functions have different requirements about the materials, only a kind of material is hard to meet the requirements in the practical application. Such as the Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 thin f

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