研究目的
通过比较P(VDF-TrFE)薄膜在铂和氧化铟锡基底上的特性,研究基底对铁电和压电性能的影响。
研究成果
铂基底上的P(VDF-TrFE)薄膜因具有更大的棒状直径和更优的结晶度,展现出卓越的铁电与压电性能;而氧化铟锡基底上的薄膜则具备透明柔性应用的潜力?;桌嘈投圆牧闲阅芫哂邢灾跋?。
研究不足
该研究仅限于特定基底(铂和氧化铟锡)及退火条件,未探索其他基底或加工参数。虽观察到磁滞回线中的压印效应,但未完全消除。对氧化铟锡基底的压电系数进行了估算,但未完全量化。
1:实验设计与方法选择:
研究采用旋涂法在不同基底(Pt/Ti/SiO2/Si(1 1 1)和ITO/玻璃)上制备P(VDF-TrFE)薄膜,并在140°C退火以诱导β相结晶。分析方法包括XRD、P-E滞后测量、AFM和PFM,用于评估结晶度、铁电性、表面形貌和压电性。
2:样品选择与数据来源:
使用P(VDF-TrFE) 70/30共聚物溶液(2 wt%溶于甲基乙基酮)?;孜狿t/Ti/SiO2/Si(1 1 1)(晶态)和ITO/玻璃(多晶态)。
3:实验设备与材料清单:
旋涂机、Al电极热蒸发仪、SmartLab XRD(理学)、精密LC分析仪(Radiant Technologies Inc.)、AFM(XE-100,Parksystems)、PFM。
4:实验步骤与操作流程:
薄膜以2000 rpm旋涂10秒,在70°C干燥10分钟,在140°C退火2小时。沉积Al电极。XRD测量结晶度,P-E回线测量铁电滞后,AFM测量表面形貌,PFM测量铁电和压电性能。
5:数据分析方法:
XRD图谱分析β相峰,P-E回线分析剩余极化和矫顽场,AFM图像分析表面粗糙度和棒状尺寸,PFM分析相位和振幅响应。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
SmartLab
Rigaku
Measured XRD patterns to confirm β-phase crystallinity.
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spin coater
Used to deposit P(VDF-TrFE) copolymer solution onto substrates.
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precision LC analyzer
Radiant Technologies Inc.
Measured polarization-electric hysteresis loops.
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atomic force microscope
XE-100
Parksystems
Measured surface morphology and rod-like features.
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piezoelectric force microscope
Measured ferroelectric and piezoelectric properties.
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thermal evaporator
Deposited Al electrodes on thin films.
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