【摘 要】
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反铁电体由于其特殊的极化方式,因而具有独特的电场诱导相变,反铁电材料在反铁电-铁电相变过程中总是伴随着显著的极化强度、体积及电流的变化,因而有望在高能存储、微位移控
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反铁电体由于其特殊的极化方式,因而具有独特的电场诱导相变,反铁电材料在反铁电-铁电相变过程中总是伴随着显著的极化强度、体积及电流的变化,因而有望在高能存储、微位移控制以及可调热释电红外探测等领域中得到应用。本论文对PbZrO3基反铁电薄膜的制备及性能进行了系统的研究,旨在为这类材料在实际中的应用提供实验基础与理论指导。采用溶胶-凝胶工艺制备了Pb0.97La0.02(Zr0.95Ti0.05)O3反铁电厚膜材料,研究了不同前驱体溶剂（乙酸和乙二醇乙醚）对反铁电厚膜介电性能的影响。结果表明:由乙二醇乙醚作为前驱体溶剂制备的反铁电厚膜材料在室温下其反铁电态稳定,AFE-FE相的相变电场强度为184.05×103V/cm,FE-AFE相的相变电场强度为68.24×103V/cm,饱和极化强度为88.8μC/cm2。采用溶胶-凝胶工艺在Pt（111）/TiO2/SiO2/Si基底上成功制备了不同浓度的PbZrO3基反铁电厚膜。由XRD分析仪分析表明厚膜的生长取向度随着浓度的增加其在（100）晶面越来越明显;由AFM分析表面厚膜随着浓度的增加,其表面粗糙度越来越大,晶胞的颗粒也越来越大,这是由于厚膜的应力对基底的影响。C-V和P-E测试表明当随着浓度的增加,其相变电场和电滞宽度越来越大,且其P-E曲线具的饱和极化也越来越大,反铁电性越来越稳定。采用不同的热处理工艺在硅基底成功制备了反铁电厚膜,PLZT厚膜在700℃处理后取向度t最大为0.79。P-E、C-V以及温谱曲线表面,在700℃处理后其饱和极化最大,介电常数最大,而介电损耗为最小。PLZT反铁电厚膜由XRD分析仪分析表明厚膜的生长取向度随着厚度的增加其在（100）晶面越来越明显;C-V和P-E测试表明:当膜厚为2244nm,薄膜的相变电场及电滞宽度比较宽,表明其反铁电性越来越稳定;饱和极化强度也最大。但是当厚膜大于3000nm时,其饱和极化强度反而降低,这主要是由于厚度变化导致PLZT厚膜微观结构的差异而引起的。
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