溶胶电泳沉积法制备PZT压电薄膜.pdf

2()05 2005年10月 四川大学学报(自然科学版) oct 42 2 Science Vol Issue ofSichuan Edition) 第42卷增刊2 Journal University(Natural 文章编号：0490．6756(2005)022—0407—03 溶胶电泳沉积法制备PZT压电薄膜 魏长松，周静，徐玲芳，陈文” (武汉理T大学材料科学与工程学院，武汉430070) 摘要：用溶胶电泳沉积法制备出了Pb(Zr052Ti48)03压电薄膜，分析了溶胶浓度和电极电压等 因素对薄膜制备的影响实验结果表明：浓度为0．2～O．3rnol／L，pH值为3．5—4的溶胶适于 电泳，外加电压约为IV左右可以在阴极ITO玻璃上得到纯净、钙钛矿结构的Pzl、薄膜， 关键词：溶胶；电泳沉积；PZT；压电薄膜 中国分类号：0484 文献标识码：A 1引言 PZT压电薄膜，具有明显的正压电效应和逆压电效应，在传感应用时具有高灵敏度、低电噪声、高响 应速度和大输出应力等特点，其优良的铁电性能与高的介电常数使之成为制备FRAM(z]]i挥发性随机存 储器)和DRAM(动态随机存储器)的优选材料…。 溶胶电泳沉积法是一种结合溶胶-凝胶法和电泳沉积法【2q】的新方法，即先利用溶胶．凝胶法制备出 溶胶，其溶胶颗粒尺寸范围为1～100rim，再利用电泳沉积代替传统的成膜方法【8～”]，对溶胶粒子施加外 电场，使其向带异性电荷的电投定向运动，在电极上聚集成较密集的质团，从两形成薄膜．这种方法，既可 以弥补溶胶一凝胶法中粒子仅靠毛细作用沉积而导致沉积驱动力的不足，也改进了普通悬浊液电泳沉积颗 粒大的缺点【p“． 我们对PZT溶胶的制备和溶胶电泳沉积的工艺进行了讨论采用溶胶凝胶工艺制备出溶胶，利用溶 胶电泳沉积法制备出Pb(Zr052T0t8)03压电薄膜，研究了制备工艺对成膜的影响． 2实验 2 1薄膜制备 流电源 H9)a，按顺序分别溶于乙酸与乙二醇甲醚的混合溶液中，为防 止制备过程中铅的损失，Pb(cr黾ccx3)2应过量5％采用已酰I{ “”88 c电极 搅拌溶液到澄清透明。通过丁达尔现象证明是否形成稳定溶 f，／．，l 霉霪瓣渊黜燃毖禁淼淼t…世叫 PZT溶胶 由电位测试证明溶胶粒子带正电，因此选取C为阳极，ITO 导电玻璃为阴极．两电极平行浸没在溶胶里(如图1)．在电极间图1 溶胶电泳法沉积P研、薄膜装置示意圉 of nagr疆nd恤秣pe出酬r*eap 提供一定直流电压，持续电泳一段时间，带正电的溶胶粒子在№l d印商 tiand田fdm