薄膜物理ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 03:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 溶膠 凝膠法 在不同的條件下，這些配合物可以通過不同方式形成二聚體 或多聚體，有些可聚合進一步形成骨架結(jié)構(gòu) 從水羥基配位的無機母體來制備凝膠時，取決于諸多因素，如 pH梯度、濃度、加料方式、控制的成膠速度、溫度等 溶膠 凝膠法 聚合反應(yīng)的另一種方式是氧基聚合，形成氧橋 M－ O－ M；這 種聚合過程要求在金屬的配位層中沒有水配體，即氧 羥基配體 溶膠 凝膠法 2. 金屬有機分子的水解聚合反應(yīng) 金屬烷氧基化合物 (M(OR)n )是金屬氧化物的溶膠 凝膠合成 中常用的反應(yīng)物分子母體，幾乎所有金屬 (包括鑭系金屬 )均 可形成這類化合物 金屬烷氧基化合物與水充分反應(yīng)可形成氫氧化物或水合物 溶膠 凝膠法 上述反應(yīng)中伴隨著水解和聚合反應(yīng)是非常復(fù)雜的。水解一般 在水或醇的溶劑中進行并生成活性的 M－ OH 聚合的三種方式： (1) 烷氧基化作用 溶膠 凝膠法 (2) 氧橋合作用 (3) 羥橋合作用 溶膠 凝膠法 溶膠 凝膠法在薄膜制備中的應(yīng)用 (1) 保護增強膜 如對金屬表面有良好保護作用的 SiO2膜 SiO2–Al2O3復(fù)合薄膜 (2) 分離過濾膜 Galan M研制成功的 SiO SiO2TiO SiO2Al2O3 和 TiO2系統(tǒng)的分離膜 (3) 光學(xué)效應(yīng)膜 著色膜、減反射膜、高反射膜、電致變色膜 (4) 功能膜 鐵電、壓電、導(dǎo)電與超導(dǎo)膜等 溶膠 凝膠法 溶膠 凝膠法 溶膠 凝膠法的缺點 (1) 原料成本較高 (2) 存在殘留小孔洞 (3) 存在殘留的碳 (4) 較長的反應(yīng)時間 溶膠 凝膠法在鐵電薄膜 制備中的應(yīng)用 鐵電研究可大體分為四個階段 : 第一階段是從 1920年法國人 Valasek發(fā)現(xiàn)了羅息鹽的極化， 導(dǎo)致了“鐵電性”概念的出現(xiàn)開始 第一階段是 1940年 ~1958年。 1941年， Slater提出了鐵電體的 第一個基本微觀模型同時鐵電唯象理論開始建立并趨成熟， 這一時期的理論與實驗研究工作，奠定鐵電材料的自發(fā)極化、相變和疇結(jié)構(gòu)理解的基礎(chǔ) 第三階段是 1959年 ~1979年，發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的 PbTiO Pb(ZrTi)O3(PZT)、 PbLa） (ZrTi)O3(PLZT)系列、鎢青銅結(jié)構(gòu) 的鈮酸鹽系列等大量鐵電體，鐵電的軟模理論出現(xiàn)并基本完善， 也稱軟模階段，這一階段，現(xiàn)代鐵電學(xué)基本成熟 第四階段是 1980年至今， 鐵電薄膜得到迅速的發(fā)展， 研究集中 于鐵電液晶、聚合物復(fù)合鐵電材料、薄膜材料和異質(zhì)結(jié)構(gòu)等非 均勻系統(tǒng)并廣泛應(yīng)用于制備鐵電存儲器、聲表面波器件、微電 子機械、光電子器件和熱釋電器件等 時間（年） 薄膜技術(shù)的發(fā)展 1969 電子束蒸發(fā)制備 BaTiO3薄膜 1971 射頻（ rf）濺射 BaTiO3薄膜 1972 射頻（ rf）濺射 Bi4Ti4O12薄膜 1974 射頻（ rf）濺射 LiNbO3薄膜 1976 電子束蒸發(fā) PZT， rf二極濺射 PZT薄膜 1977 射頻（ rf）濺射外延生長 PLZT薄膜，射頻（ rf）濺射（ Ba,Sr） Nb2O5薄膜 1980 離子束濺射 PZT薄膜 1982 化學(xué)氣相（ CVD） PT薄膜 1983 射頻（ rf）平面磁控濺射外延生長 PLZT薄膜，直流濺射 Pb5Ge3O11薄膜 1984 金屬有機物分解（ MOD）制備 PLZT薄膜，離子束刻蝕 PLZT，液相外延生長 KNbO3等薄膜
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