PLZT薄膜弛豫时间分布与极化特征研究
2012-08-06迟媛媛余大书
天津师范大学学报(自然科学版) 2012年4期
张 超,迟媛媛,余大书
(天津师范大学 物理与电子信息学院,天津300387)
镧改性锆钛酸铅(PLZT)薄膜材料具有良好的介电性能,其介电常数达到103数量级以上,相应损耗小于0.1[1-3],可以应用于大容量电容器中.PLZT(x/40/60)陶瓷系列材料具有线性电光效应,主要应用于线性电光调制和瞬时光开关等领域.PLZT材料的结构和光电性能与其镧含量存在重要的依赖关系,目前,有关PLZT材料介电性能的研究主要集中于不同条件下介电温度谱弛豫性质的研究,如不同镧掺杂量和不同粒径等[4-5].文献[6]对不同煅烧温度和层数对溶胶-凝胶法制备的PLZT(7/40/60)薄膜介电常数和损耗因素的影响进行了讨论.文献[7]分析了PLZT(7/40/60)薄膜的介电温度谱和介电频率谱特征,并通过Cole-Cole经验公式拟合计算得到材料不同温度下的弛豫时间分布.本研究在前期研究的基础上,对PLZT(7/40/60)薄膜的介电弥散现象以及交流电导率随温度的变化关系进行分析,考察了描述弛豫时间分布程度的参数随温度的变化关系,希望获取与电介质材料微观结构和宏观性能间关联作用相关的信息.
1 实验
采用溶胶-凝胶法,以分析纯的硝酸氧锆、硝酸镧、醋酸铅(物质的量过量20%,以弥补晶化过程中的铅损失)和钛酸丁脂为原料,采用ES-180型电子分析天平按照PLZT(7/40/60)物质的量的比例进行称量,加入适量的有机溶剂将其溶解,经过水浴回流制备出稳定透明的PLZT溶胶.采用KW-4A型匀胶机将溶胶旋涂在低阻硅片上,旋涂的湿膜经过100℃预处理后,在710℃温度下晶化处理……
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