plzt薄膜溶胶-凝胶法制备与性能研究

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1、隶劫大·譬硕士学位论文万方数据PLZT薄膜溶胶一凝胶法制备与性能研究导师姓名：崔二垩教援塑国垡副煎援啪IUCATTION万方数据ANDCHARACTERIZATIONOFPLZTTHINFILMSBYSOL—GELMETHODSAThesisSubmittedtoSoutheastUniversity㈣0㈣726㈣1Y27FortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYYANGLiuSupervisedbyProfessorCUllYi—pingAndAssociateProfessorHu

2、Guo．huaSchoolofElectronicScienceandEngineeringSoutheastUniversityApril2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：—]蜱日期：立型竺』绁东南大

3、学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：万方数据摘要锆钛酸铅镧(PLZT)电光陶瓷具有高光学透过率、高电光系数(约为LiN03材料电光系数的10---20倍)、快速开关响应(ns级)

4、以及良好的热稳定性等优点，近年来被应用于集成光电器件研究领域。作为一种新型的波导材料，(Pb，La)(Zr，Ti)03的优良特性使其在器件的高度集成化、高速开关响应以及低功耗方面受到国际上的广泛关注。其中，纳秒级响应光开关及其在光收、发与传送网络中的应用更是近年来相关学者正在积极研究的热点课题。本文工作在百级超净问中进行，以乙二醇甲醚(CH30CH2CH20H)为溶剂，选用乙酸铅、乙酸镧、钛酸正丁酯、硝酸锆等金属无机盐为起始原料，乙酸为稳定剂，乙酰丙酮为化学修饰剂，采用溶胶．凝胶法(S01．Gel)通过水浴加热回流制各得到稳定透

5、明的PLZT溶胶。在利用溶胶进行薄膜制备的环节中，通过加入抑制薄膜开裂剂聚乙二醇对异辛基苯基醚(TritonX．100)，有效改善了薄膜制备过程中的开裂问题，经过多次重复旋涂、快速退火等外延生长工艺，成功制备得到4．6pm厚的PLZT薄膜，满足电光薄膜在集成光学器件中的应用要求，同时也有效地减小了其在器件应用中的传输损耗。通过分光光度计、台阶仪、高倍数显微镜、热重一差热扫描(TG-DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等检测手段对溶胶、薄膜的各种性质及微观结构进行分析表征。结果表明，经过650℃快速退火处理后

6、，得到了表面平整度小于30nln，粒径为50-q00nlil的钙钛矿结构PLZT薄膜，测得PLZT(8／65／35)和PLZT(11／65／35)薄膜在1550hill波长处的折射率分别为2．4029和2．3885。该薄膜可以应用于PLZT电光器件的制作。关键词：锆钛酸铅镧，溶胶一凝胶法，薄膜，快速退火万方数据AbstractLa-dopedleadzirconatetitanate(PLZT)electro—opticceramichasbeenextensivelyappliedinthefieldofintegratedo

7、pticsoverthelastseveraldecadesforitshighopticaltransparency,largeeleclxo—opticcoefficient(about10---20timesthatofLiNb03)，fastswitchingresponse(ns)andgoodthermalstability,etc．Asakindofnewwaveguidematerial，(Pb，La)(Zr,Ti)03isattractingincreasinginterestintermsofitsdense

8、integration,high-speedcontrolandlowpowerdissipation．Especially,opticalswitchings、Ⅳithnanosecondspeedshavebeenasubjectofactiveresear