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A位复合钙钛矿材料钛酸铋钠-Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)由于其不含铅且具有相对大的剩余极化Pr=38μC/cm2,高居里温度Tc=320℃,成为近期研究比较热门的无铅铁电材料之一。但是纯钛酸铋钠由于其高的矫顽场和漏电流大等因素影响了其发挥及应用,所以人们通过离子取代,形成固溶体来改善其性能。先前的研究发现组分处于三方-四方准同型相界(MPB)附近的钛酸铋钠基固溶体介电、压电性能突出。其中二元固溶体钛酸铋钠-钛酸钡材料[(1-x)NBT-xBT]其组分在x=0.06时处于准同型相界附近,具有突出的压电性,压电系数d33=125×10-12 C/N,机电耦合系数k33=55%。近年来,在调整NBT基铁电材料准同型相界附近的各组分组成比例的基础上,进一步采取不同的取代离子对其进行B位取代形成三元体系,以期待进一步改善和提高材料的性能。目前的研究主要集中于钛酸铋钠-钛酸钡-钛酸铋钾(NBT-BT-KBT)陶瓷的制备及机电、铁电性能的表征,以及钛酸铋钠-钛酸钡-铁酸铋(NBT-BT-BFO)陶瓷的制备及介电、铁电性能表征,但是很少有关于钛酸铋钠-钛酸钡-铁酸铋薄膜的研究报道。针对以上,本论文选取钛酸铋钠-钛酸钡-铁酸铋[(0.94-y)NBT-0.06BT-yBFO]薄膜为研究对象,对其进行铁电及介电性能研究。主要从以下几个方面开展工作: 1.利用溶胶-凝胶法制备了[(0.94-y)NBT-0.06BT-yBFO]铁电薄膜,研究了不同的BFO掺杂比例(y=0.00,0.03,0.05,0.08)对铁电薄膜形貌、结构、剩余极化、漏电流密度和介电性能的影响。分析结果表明BFO掺杂确实能够改善薄膜的铁电性,当y的值为0.05时薄膜具有最大的剩余极化2Pr=46μC/cm2,最小的漏电流密度,以及最优的介电性能。 2.通过前面的分析得到0.89NBT-0.06BT-0.05BFO铁电薄膜具有最大的剩余极化,最小的漏电流密度。由于不同的退火温度对铁电薄膜微结构和性能都会产生影响,因此在此基础上我们进一步研究不同退火温度(650℃,700℃,750℃)对其铁电及介电性能的影响,从而得到700℃为最佳退火温度,经过700℃退火处理的样品具有最优的铁电以及介电性能。 3.基于缓冲层的添加能改善界面层并有效的促进薄膜的生长,从而提高薄膜铁电性能。因此我们通过缓冲层镍酸镧(LNO)的加入即形成Pt/NBT-BT-BFO/LNO/Pt/Ti/SiO2/Si结构来研究 LNO缓冲层对0.89NBT-0.06BT-0.05BFO薄膜铁电及介电性能影响。