没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
溶胶凝胶法制备LiTaO3薄膜.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 29 浏览量
2022-12-15
14:22:57
上传
评论
收藏 157KB DOCX 举报
温馨提示
试读
8页
溶胶凝胶法制备LiTaO3薄膜.docx
资源推荐
资源详情
资源评论
钽酸锂(LiTaO
3
)薄膜具有优良的铁电、压电和热释电性能,近年受到广泛的关注。钽
酸锂薄膜的制备方法主要有:溶胶凝胶法
[1]
、射频磁控溅射法
[2]
、脉冲激光沉积
[3]
、分子束
外延
[4]
和金属有机化学气相沉积
[5]
等。相较于其他方法,溶胶凝胶法能精确控制薄膜成分配
比,易于实现定量、均匀掺杂,且工艺设备简单,成本低廉,适合制作铁电薄膜和器件。
目前,溶胶凝胶法已被广泛用于制备 BaTiO
3
、PbTiO
3
、(Pb,Zr)TiO
3
、(Ba,Sr)TiO
3
等铁电薄
膜材料
[6]
。文献[7]以乙醇钽和醋酸锂为起始反应物,以无水乙醇为溶剂,冰醋酸为 pH 添
加剂,在硅衬底和镀铂硅衬底上制备了(012)和(110)择优取向的 LiTaO
3
薄膜。文献[8]采用
溶胶凝胶法,以乙醇锂和乙醇钽为起始反应物,以乙二醇单甲醚为溶剂,在硅衬底和蓝宝
石衬底上制备出(012)和(006)择优取向的 LiTaO
3
薄膜。文献[9]利用乙酰丙酮锂和异丙醇钽
为起始原料,1.3-丙二醇为溶剂,制备了钽酸锂溶胶,利用旋涂法在 Pt(111)/SiO
2
/Si(100)衬
底上得到 500 nm 的 LiTaO
3
薄膜。测试结果显示,介电常数为 35~300,介电损耗为
0.006,剩余极化为 2.4 μC/cm
2
,矫顽电场为 22.3 kV/cm,热释电系数从 2.2×10
–8
~2.5×10
–
8
C/cm
2
K,测试温度从 20 °C 升高到 40 °C,在 62 °C 获得最大热释电为 4.0×10
–8
C/cm
2
K。
此外,过去的研究表明光学带隙 E
g
明显受到薄膜结晶性能的影响。文献[10]采用溶胶
凝胶法在石英衬底上沉积铌酸锂薄膜,在不同温度下退火的 LiNbO
3
薄膜随着 Li:Nb 原子比
从 0.82 增加到 0.87,LiNbO
3
薄膜的带隙值从 4.7 eV 降低到 4.5 eV。结果表明,LiNbO
3
薄
膜的带隙蓝移主要是由于薄膜的应变引起的。事实上,对于氧化物和半导体薄膜,光学带
隙 E
g
主要取决于以下几种因素:由于衬底和薄膜之间的晶格失配引起的应变
[11]
、晶粒尺寸
[12]
、薄膜的成分变化、薄膜的厚度
[13]
、薄膜的结晶度
[14]
、缺陷(氧空位)和 Burstein-Moss 效
应
[15]
。国内尚未有利用溶胶凝胶法制备 LiTaO
3
薄膜的光学带隙 E
g
蓝移的相关报道。本文
采用溶胶凝胶法在 FTO 导电玻璃基片上制备了 LiTaO
3
铁电薄膜,分析了退火温度对薄膜
晶体结构、表面形貌及其光学带隙 E
g
的影响。结果表明,在不同温度下退火的 LiTaO
3
薄
膜由于薄膜中氧空位和杂质缺陷的降低,导致了 LiTaO
3
薄膜光学带隙 E
g
的蓝移,带隙值
从 3.87 eV 增加到 3.91 eV。
1. 实 验
按化学计量比分别准备相等摩尔的无水醋酸锂(C
2
H
3
LiO
2
, 分析纯)和乙醇钽
(C
10
H
25
O
5
Ta, 分析纯)作为起始反应材料,1.2-丙二醇(C
3
H
8
O
2
, 分析纯)作为主溶剂,丁酸
(C
4
H
8
O
2
, 分析纯)作为添加剂用以调解 pH 值。
首先将无水醋酸锂溶解于 1.2-丙二醇中,摩尔比值为 1∶10,混合物在 110 °C 回流 3
h 以完全溶解无水醋酸锂。然后将混合物冷却至 40 °C,在不断搅拌的情况下,加入丁酸将
pH 值调节到 5~6。接着精确量取和前面加入的无水醋酸锂同等摩尔量的乙醇钽并加入到
溶液中,以保证前驱体溶液中的 Li
+
和 Ta
5+
的摩尔量的比为 Li
+
∶Ta
5+
=1∶1,将混合物在油
浴加热到 130 °C 的磁力搅拌器中回流加热 72 h。为了使得 Ta
5+
和 Li
+
之间充分发生缩聚反
应形成稳定的 Li-O-Ta 键,反应完成之后将得到的胶体溶液静置 20 h,得到稳定的 0.5
资源评论
罗伯特之技术屋
- 粉丝: 3541
- 资源: 1万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功