董兵海
,
王世敏
,
许祖勋
,
吴会光
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.03.011
在Pt/Ti/SiO2/Si基片上采用Sol-Gel法制备了五组分成分梯度分布的KTa1-xNbxO3(x=0.55,0.525,0.50,0.425,040)热释电薄膜.测试结果表明,复合KTN薄膜具有钙钛矿型结构,0.5μmKTN薄膜在15℃至51℃温度范围内,频率1.0kHz时,平均相对介电常数εr=1075,平均介电损耗tanδ=0.011.在室温及120kV/cm下极化30min后,0.5μm复合薄膜在15-51℃温度范围内热释电系数出现峰值,平均热释电系数为3.54×10-6C/(cm2·K),电压响应优值Fv=1.205×10-9C·cm/J,探测度优值Fd=3.768×1-7C·cm/J.该薄膜工作温度范围较宽,作为热释电材料开发应用前景十分广阔.
关键词:
多组分梯度
,
KTN薄膜
,
铁电性能
,
热释电性能
王世敏
,
董兵海
,
许祖勋
,
傅晶
,
吴会光
功能材料
为使KTN热释电薄膜能够在较宽的温度范围内有较高的热释电系数,本文在Pt/Ti/SiO2/Si基片上采用Sol-Gel法制备了两种多组分成分非梯度分布的KTN热释电薄膜.用XRD分析了薄膜的晶相结构,并研究了其铁电、介电和热释电性能.结果表明,两种薄膜均具有钙钛矿型结构,且均可观察到典型的电滞回线.在100kHz频率下,Ⅰ型薄膜在16～43℃,εr=332,tg δ=0.21,14～46℃平均热释电系数为3.246×10-4C/(cm2·K),计算所得Fv=3.58×10-7C·cm/J,Fd=1.42×10-5C·cm/J,Ⅱ型薄膜在17～46℃,εr=987,tgδ=0.18,14～44℃平均热释电系数为2.797×10-4C/(cm2·K),电压响应优值为1.04×10-7C·cm/J,探测度优值为7.69×10-6C·cm/J.
关键词:
组分非梯度
,
KTN
,
热释电薄膜
,
制备
,
性能
