新型無鉛鐵電薄膜的化學溶液沉積法制備及鐵電材料的工程疇結構研究.pdf

1、鐵電材料作為重要的功能材料在電子材料領域占據(jù)相當大的比重。近幾年來，鐵電陶瓷在全球每年銷售量按15％左右的速度增長。隨著信息產業(yè)的飛速發(fā)展，鐵電器件（變壓器、存儲器、換能器、驅動器、濾波器、諧振器、鑒頻器等）已在音視頻、通訊、電腦周邊等領域大量應用。
　　 然而，環(huán)境問題現(xiàn)在已經廣泛存在于全世界,世界范圍的無鉛化呼聲日益高漲；同時，隨著電子整機向數(shù)字化、高頻化、多功能化和薄、輕、小、便攜式的方向發(fā)展，以鉛為主的鐵電器件正面臨著前

2、所未有的挑戰(zhàn)。本文正是以此為切入點，從介觀到宏觀尺度，對鐵電材料及鐵電器件進行了深刻的研究。我們制備了鐵電薄膜材料，系統(tǒng)總結和優(yōu)化工藝參數(shù)；分析了一種應用于變壓器的新型結構的壓電陶瓷板；并從理論上對鐵電材料的宏觀性能與其介觀尺度內部組織之間的關系做了一些有意義的探討。
　　 本論文的主要工作如下：
　　 1.采用化學溶液沉積法(CSD)制備出純鉍層狀鈣鈦礦結構的BNT(Bi3.50Nd0.50Ti3O12)無鉛鐵電薄膜，

3、用X射線衍射儀分析了BNT薄膜的晶體結構；用掃描電鏡(SEM)對BNT薄膜表面形貌進行了表征，并得到了薄膜的厚度等信息；用RT66A鐵電測試儀測量分析BNT薄膜的鐵電性能；用HP4194A測量分析BNT薄膜的介電性能。電滯回線表明我們制備的BNT薄膜具有大的剩余極化強度，適合做非揮發(fā)性鐵電存儲器。
　　 2.分析了一種應用于壓電變壓器的電強迫厚度扭轉振動矩形陶瓷板，利用線形壓電理論，得到了其三維方程的一個解析解，并計算了該壓電變