【摘 要】
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铁电薄膜材料及其器件研究是当今信息科学技术的重要前言之一.完整的ABO型钙钛矿结构的铁电薄膜具有优良的热释电性能,是非制冷红外焦平面阵列探测器的首选材料.该论文采用改
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铁电薄膜材料及其器件研究是当今信息科学技术的重要前言之一.完整的ABO<,3>型钙钛矿结构的铁电薄膜具有优良的热释电性能,是非制冷红外焦平面阵列探测器的首选材料.该论文采用改进的溶胶-凝胶法制备出Ba<,0.6>Sr<,0.4>TiO<,3>(BST)和Pb(Zr<,0.3>Ti<,0.7>)O<,3>(PZT)铁电薄膜,采用射频磁控溅射法制备出Pb(Zr<,0.4>Ti<,0.6>)O<,3>铁电薄膜.但是铁电薄膜晶体在生长完后,并非是钙钛矿结构,而是其它晶相,如六角石相(焦绿石相),甚至是非晶相.为了使其转化为钙钛矿相,需要对薄膜进行退火处理.我们对薄膜进行了不同条件下的热退火,利用X射线衍射分析薄膜的晶体结构,利用原子力显微镜分析薄膜的表面微观形貌,利用自行设计的热释电系数测试系统测量薄膜的热释电性能.通过分析不同退火工艺后薄膜的XRD谱和AFM图,优化了BST和PZT铁电薄膜的退火条件.实验结果表明:最佳条件是在空气气氛下,650℃快速退火5分钟;较快的升温速率得到的薄膜晶体结构更完整,晶粒分布更均匀;以La<,0.5>Sr<,0.5>CoO<,3>(LSCO)作为下电极,在600 ℃较低的温度下,PZT/LSCO异质结构具有(110)方向非常高度的择优取向.
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