研究目的
研究溶胶-凝胶法制备的银掺杂PbZr0.53Ti0.47O3(PZT)薄膜中氧空位减少的机制及其与铁电性能的关系。
研究成果
通过溶胶-凝胶法成功制备了掺银PbZr0.53Ti0.47O3薄膜,其剩余极化得到显著提升。中间产物Ag2O的存在是减少氧空位并增强铁电性能的关键,使这些薄膜在存储器件应用中极具前景。
研究不足
该研究聚焦于低浓度银掺杂(低于2摩尔%)及其对铁电性能的影响,可能未涵盖全部掺杂浓度范围。银颗粒作为漏电流通道导致漏电流特性恶化。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用改进的溶胶-凝胶法制备前驱体溶液,所用材料包括三水合醋酸铅、丙醇锆溶液、钛酸四丁酯和硝酸银。
2:样本选择与数据来源:
薄膜沉积于氟掺杂氧化锡玻璃(FTO)基底上。
3:实验设备与材料清单:
X射线衍射仪(XRD,理学公司D/max 2400)、扫描电子显微镜(SEM,蔡司913 A)、紫外-可见光谱仪(UVmini-1240,岛津)、X射线光电子能谱仪(XPS,赛默飞世尔科技ESCALAB 250xi)及标准铁电测试仪(Radiant Technologies)。
4:0)、扫描电子显微镜(SEM,蔡司913 A)、紫外-可见光谱仪(UVmini-1240,岛津)、X射线光电子能谱仪(XPS,赛默飞世尔科技ESCALAB 250xi)及标准铁电测试仪(Radiant Technologies)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过旋涂工艺将前驱体溶液沉积于FTO基底,预加热去除有机溶剂后,采用快速热处理(RTP)在670°C下退火。
5:数据分析方法:
分析了晶体结构、表面形貌与厚度特征、化学成分与化学键合以及铁电性能。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
D/max 2400
Rigaku Corporation
Examining the crystalline structure of PZT films
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Scanning electron microscopy
913 A
Zeiss
Detecting surface morphologic and thickness features
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UV–vis spectra
UVmini-1240
Shimadzu
Measuring UV–vis spectra
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X-ray photoelectron spectroscopy
ESCALAB 250xi
Thermo Fisher
Collecting chemical composition and chemical bonding
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Ferroelectric tester
Radiant Technologies
Measuring ferroelectric hysteresis loops (P-E)
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