BaTiO₃是一种典型的铁电材料,应用极为广泛,在超高密度集成电子器件逐渐成为主流的趋势下,BaTiO₃纳米点阵列的研究就显得更为重要。 制备纳米点阵列的常规方法主要有光刻、分子束外延、溅射、自组装、气相沉积等等。本论文提出一种制备方法——溶胶凝胶模板法,该方法通过把溶胶凝胶工艺和纳米孔氧化铝模板结合起来制备出了BaTiO₃纳米点阵列。与其他方法相比具有的重要特征为:溶胶凝胶模板法是非常适合于多元氧化物的,另外就是对基板没有特殊的要求。在本文的实验中采用的是硅基板,它可以和集成电路、芯片等相关联,非常容易推广。 由于溶胶凝胶模板法中纳米点阵列的形成与凝胶化时间有着紧密的联系,本文中首先研究了温度、pH值、溶胶浓度等参数变化时,BaTiO₃溶胶体系凝胶化时间的变化规律,为后面溶胶凝胶模板法制备纳米点阵列提供合适的溶胶。具体变化情况为: 1,凝胶化时间随温度的升高而变短,并且在60℃之后凝胶化时间急速下降,70℃之后其保持在较低的水平,呈现缓慢递减的趋势。 2,凝胶化时间在pH值处于4.25至5.25的范围内时,其随着pH值的增大越来越短,并且在4.50至4.75这段时间是急速下降的,在这个区域的两边则呈平稳递减趋势。 3,当温度恒定时,随着浓度的增加,也就是溶剂的减少,凝胶化时间随之变短,温度越低,差别越明显;温度高时,也就是大于60℃后,凝胶化时间随浓度的变化基本不变。 在合适的溶胶条件下,通过改变溶胶液量、基板温度、溶胶浓度和溶胶的溶剂,得到了结构参数（纳米点形状、分布、尺寸大小、尺寸分布等）在一定范围内变化的纳米点阵列。总的变化趋势为: 1,以乙二醇甲醚为溶剂的溶胶,随着溶胶量的增加,最后得到的纳米结构其形状从纳米点转变为块状薄膜。溶胶量为2μL时,对应的纳米结构为纳米点状;溶胶量为4μL时,对应的纳米结构为短棒状以及点状;溶胶量为8μL时,对应的