导　　师： 包定华

学科专业： G0205

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 中山大学

摘　　要： 本论文采用化学溶液沉积法(csd)制备稀土掺杂钛酸铋(blnt)铁电薄膜，研究了这类薄膜材料的铁电、介电和光学透过率等性能，还探索了铕掺杂钛酸铋(beut)薄膜的光致发光性能。主要内容如下： (1)采用csd方法制备了钛酸铋(bit)铁电薄膜，研究其铁电、介电及光学透过率的性能，作为下一步工作的基础。实验证实，在bit中掺入不同的稀土元素，薄膜的铁电性能均不同程度地得到改善。 (2)在石英玻璃和pt／tio2／sio2／si衬底上制备了bi3.15nd0.85ti3o12(bnt)薄膜。在石英衬底上的bnt薄膜结晶呈随机取向。pt／tio2／sio2／si衬底上的bnt薄膜的结晶取向与退火温度有关。700℃以下退火的bnt薄膜主要是(117)和(200)方向的衍射峰，而退火温度达到700℃及以上的bnt薄膜则呈c轴择优取向。另外，在氧气中退火的bnt薄膜结晶为(117)和(200)方向的混合取向。bnt薄膜取向的不同影响了薄膜的电学性能。结果表明，氧气中退火的bnt薄膜的铁电、介电性能要好于空气中退火的bnt薄膜。而对于不同温度退火的bnt薄膜，实验发现在700。c退火时薄膜具有比较好的电学性能。 (3)在多种不同衬底上制备了(bi,eu)4ti3o12薄膜。在ito导电玻璃和石英玻璃衬底上的beut薄膜呈随机取向；pt／tio2／sio2／si衬底上的beut薄膜结晶为一定程度的c轴取向。在不同取向的sto单晶衬底上的beut薄膜的结晶状况差别也很大。sto(100)衬底上的beut薄膜呈高度的c轴择优取向，而sto(111)衬底上beut薄膜则结晶为随机取向。薄膜的晶粒尺寸和表面粗糙度随着退火温度的提高而增加。raman谱分析证实了在blnt薄膜中，稀土元素主要地取代钙钛矿层中的a位bi而非(bi2o2)2+层中的bi，与普遍的观点一致。beut薄膜的电学性能与bnt薄膜类似，在氧气气氛中退火的薄膜性能较好。而beut薄膜的光学透过率与退火温度相关；退火温度�

关 键 词： 稀土掺杂钛酸铋 薄膜材料 光致发光 化学溶液沉积法 电学性能

领　　域： [理学] [理学]