【正文】 ，Sr摻雜后薄膜的主要相仍是R3c結構的BiFeO3，主要衍射峰均與標準卡片[JCPDS NO. 861518]符合。從局部放大圖上可以看出，隨著摻雜量的增加，(110)晶面衍射峰向高衍射角方向偏移，說明薄膜中晶體結構發(fā)生了微小畸變。圖311 。由圖可以看出，Sr摻雜量不同，對薄膜表面的形貌有很大的影響。摻雜量為2%時，薄膜中的晶粒是最小的，且分布均勻，表面致密。x=，薄膜表面開始出現(xiàn)少量的空洞，晶粒尺寸較大，約有100nm；x=，薄膜中的孔洞進一步增多，說明薄膜的缺陷增多；x=，薄膜雖然又變得致密，但是晶粒大小變得很不均勻，表面不平整，薄膜的質(zhì)量不好。(a)(b)(c)(d)(a) x=；(b) x=；(c) x=；(d) x=；圖312 。從圖中明顯可以看出，隨著摻雜量的增加。圖315(a)中可以看出，且摻雜量越大，介電常數(shù)下降的越快，分析原因可能是摻雜量越大，晶格畸變程度越大，因此介電常數(shù)越大，但同時缺陷也增多，高頻下的介電常數(shù)就越低。圖313(b)。以100kHz為界，頻率小于100kHz時，；當頻率大于100kHz時，介電損耗隨頻率急劇增大，一方面是因為偶極子轉(zhuǎn)向極化的失效，另一方面是薄膜與基板間的界面層在高頻下分得更高的電壓，導致整體損耗的上升。圖313 (a)介電頻譜(b)介電損耗譜 。從圖中可以看出，隨著摻雜量的增加，薄膜的漏電流密度逐漸增大。在400kV/cm場強下，x=，，105A/cm，105A/cm，105A/cm，105A/cm。x=，在417kV/cm場強下，薄膜的漏電流密度已經(jīng)很大，再加大電場則薄膜擊穿，說明該薄膜的質(zhì)量不好，內(nèi)部晶格缺陷較多，孔洞多。圖314 ，電滯回線均達到了飽和狀態(tài)。圖315(a)表明，Sr摻雜2%時性能最好，薄膜電滯回線的矩形度最高，同時剩余極化值也較大，在1094kV/cm場強下，矯頑場341kV/cm。圖315(b)(c)(d)表明，x=，在781kV/cm場強下，矯頑場為318kV/cm；x=，在703kV/cm場強下，矯頑場為270kV/cm；x=，在937kV/cm場強下，矯頑場為291kV/cm。圖中也可以看出隨著摻量的增加，薄膜的電滯回線開始變形。圖315(e)為外加場強703kV/cm下薄膜的電滯回線圖譜，圖中表明，摻雜量2%和3%時，薄膜的的電滯回線達到了飽和狀態(tài)，回線矩形度高，說明其鐵電性能好；摻雜量為3%和4%時，薄膜的電滯回線開始出現(xiàn)變形，說明摻雜量較少時性能變好，超過4%時則使性能開始變差。圖315 小結，介電損耗在低頻下基本保持不變，并略微較小，在大于100kHz高頻下，損耗迅速增加至接近1。薄膜的電滯回線相當飽和，Sr摻雜2%時性能最好，薄膜電滯回線的矩形度最高，同時剩余極化值也較大，在1094kV/cm場強下，矯頑場為341kV/cm。4 總結本實驗采用溶膠凝膠法在FTO/glass基底上制備出A位、B位共摻雜的BiFeO3薄膜，薄膜的退火溫度為550℃。通過使用X射線衍射儀，掃描電子顯微鏡，阻抗分析儀，電滯回線測試儀，漏電流測試儀等研究了BiFeO3薄膜物相、微觀形貌、介電性、鐵電性以及漏電流。得出以下結論：(1)，所有薄膜未出現(xiàn)其他雜相，均為R3c結構。隨著摻雜量增加，(104)晶面峰與(110)晶面峰重合并向高衍射角方向移去。x=，薄膜的介電常數(shù)最大，達到了301，但其漏電流、介電損耗也是最大的；x=，薄膜的介電常數(shù)較小，但損耗、漏電流亦小。當Pr摻雜量為15%時，薄膜的電滯回線具有較好的矩形度，剩余極化值Pr=，矯頑場為320kV/cm，僅次于x=。(2)，薄膜的介電常數(shù)進一步提高，x=，介電常數(shù)值達到了365。x=，，薄膜的介電常數(shù)較小，但是頻率穩(wěn)定性均比x=，介電損耗和漏電流亦比x=。Dy摻雜導致薄膜的鐵電性能變差，x=，，薄膜在1000kV/、?？梢妜=。(3)，Sr摻雜能明顯改善薄膜的鐵電性能。隨著Sr摻雜量的增加，薄膜的介電常數(shù)持續(xù)增大，從299增加至402，但是頻率穩(wěn)定性卻呈反向變化趨勢，隨摻雜量的增加，介電常數(shù)下降速度越來越快。薄膜的漏電流密度隨著Sr摻雜量的增加而增加。x=，在667kV/105A/cm2。Sr摻雜薄膜的電滯回線達到了飽和狀態(tài)，但此薄膜的電滯回線矩形度最好，剩余極化值也較大，1094kV/cm場強下，矯頑場341kV/cm。致 謝此次本科畢業(yè)設計是在導師談國強教授的悉心指導和諄諄教誨下完成的。在我完成畢業(yè)設計過程中，談老師在學習、工作和生活等各方面給予我無微不至的關懷和幫助，使我終身難忘。談老師淵博的知識，嚴謹?shù)闹螌W風范和孜孜不倦的教導將使我終生受益。與此同時，在我求學期間，談老師教我的治學之道和為人之道也使我時時刻刻銘記于心。在論文即將完成之際，我深深地感謝談老師對我的嚴格要求和悉心指導。謹向老師致以衷心的感謝和崇高的敬意！在完成畢業(yè)設計過程中，感謝晏霞師姐在學習和實驗中給予的關心和幫助。從實驗方案設計、實驗過程、數(shù)據(jù)分析到論文的撰寫師姐都給予了我極大的幫助。尤其是在理論知識上豐富并加深了我對課題的理解，在行動上指導我做實驗，及時解決我在實驗中遇到的任何困難。感謝他對我給予的巨大幫助！感謝陜西科技大學材料學院吳建鵬老師在XRD衍射實驗中的及時幫助，指導我下一步實驗的進行。感謝所有幫助我做測試的老師，沒有他們的幫助，我無法完成論文。感謝濕化學實驗室所有和我一塊學習和工作的學長學姐們，感謝董國華、劉文龍、楊薇、耶維等給予我實驗的建議，感謝張小帥、鄭玉娟、高玉雙、王子婧等同學給予我實驗的幫助，感謝他們和我一起度過了一段難忘的時光。感謝身邊的同學對我學習和生活的幫助！最后向默默支持、鼓勵我學業(yè)的親人、朋友致以深深的謝意和誠摯的祝福！參 考 文 獻［1］J. 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