快速纳米薄膜成形装置研制及（ba、sr）tiolt3gt薄膜成形性研究

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1、摘要快速纳米薄膜成形装置研制及(Ba，Sr)Ti03薄膜成形性研究作者：丁历导师：痿恒成学授：东酶大学由于铣酸锯钡Bal。shTi03(：BST)铁电薄膜材料的众多优点，如高介电常数、相对较低的介电损耗、可调的居里温度等，使得它在动态随机存储器(DRAM)、相控阵天线、红外热成像仅等器转有广泛豹应翊前景。在众多薄膜割备工芑中，溶胶漓E胶(sol-gel)法制备缵米薄膜材糕其有纯学诈爨眈准确、设备簿单、工艺过程容易控翻等优点。所趺，溶胶，凝胶法制备BST薄膜开益成为国内外材料研究的热点之一。本文首先就目前通用

2、匀胶设备做了适当改进，研制出了集薄膜成形、热解或光解及毫温撩交三位一体秘多功能商速缨米薄簇或形装置。班醋酸钡(Ba(CH3coo)9、醛酸键(s增c瞒cooh)、镊酸丁月目(Ti(OC4Hg)4)为主要蔗料，在分析掌握BST溶胶．凝胶形成机理基础之上，制备BST粉末。通过DSC．TO，XRD，SEM考察了螯合剂(乙酰丙酮HAcAc)对BST湿凝胶热鹪、结晶反应特性的影响，结果表明，HAcAc的加入大大弱化钛酸丁耱的零解反应活性，使褥燕解阶段溢度范围陡赘BST先驱渡中HAcAc量翡增加而增大，放热威应往后推移

3、。另外，BST湿凝胶在热处理过程中有宣接分解和固相扩散两种不同结晶反应途径。用上述乐辫粟瑚漆腔一凝薮法缮舍嶷涂(spin-coafing)i艺在Si(100)鏊，跨圭制冬先囊液浓度、pH值和旋涂速度各不同的钛酸镪钡(Bao7s珊3爵踢膊膜。通过XRD、SEM、AFM等测试手段对制得薄膜进行物相分析和形貌观察，分析各个因素对BST薄膜成形性豹影响。结果表明，随着先驱液浓度的增大，虽然BST薄膜表面依然致密、晶体颗粒筠匀，毽局帮会出瑗裙显静大颗粒；当先驱渡静蹬值在2-6之间，随蓑p}壬值静减小，BST薄膜表面晶

4、体颗粒团聚越明照；旋涂速度太小，薄膜表面均匀性不住，旋涂速度太大，薄膜容易出现开裂。综合比较得出：先驱液浓度0．45M、pH=4．03、旋涂转速为3000翠m孵，钊缛翡Bao,TSr03Ti03薄膜其成形质璧较好，薄膜表嚣致密琵缺照、鑫粒大小均匀，平均粒径可达50-100ran。关键粥；纳米薄膜，钛酸锶钡，溶胶一凝胶，旋涂AbstractDevelopmentofhigh—ratefomlerfornanothinfiImsandstudyontheformabilityof(Ba，Sr)TiOathinf

5、iJmDTNGLiSupervisedbyLIAOHengchengSoutheastUniversityDuetoitshi【ghdielectricconstant,lowleakagecurrent,lowdielectricloss，andadjustableCurietemperature，Bariumstrontiumtitanate(Ba,Sr)Ti03(BSDferroeleetricmaterialhaswicIeapplicationsindynamicrandomaccessmemor

6、ies(DRAM)．phaseshifter,andthermalinfraredimager．PreparationofBSTfilmsbySol-gelbecomesoneofhotpointsofmaterialsresearchdomesticandabroad，duetoitsacenratestoichiometricproportionandeasy·contr01．Toimprovethefunctionsoftheordilla=ryspin-coater,ahigh-rateformer

7、fornanothinfilmsWasdeveloped,integratinghigh-rateformation，photolysisandthermolysisofnanothinfilms．Ba0．7Sro．3T10303sa3wetgelpowder谢mandwithoutchelatingagent(HAcAc)werepreparedbysol-gel，IIsingBa(Ac)2，Sr(Ac)2andTi(OC4H9)4assotlrcematerials．TheeffectofHAeAcon

8、thethermolysisandcrystallizationcharacteristicsofBSTwasinvestigatedbyDSC-TGXRDandSEM．Resultsindicatedthat谢tlltheadditionofHAcAc，thehydrolyticactivityofTi(OC4n9)4becamemuchweaker,andthetemperaturerangeofthermo