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采用溶胶-凝胶法制备Pb(ZrxTi1-x)O3(PZT)铁电薄膜,用磁控溅射法生长(La0.5Sr0.5)CoO3(LSCO)和FePt电极,制备了LSCO/PZT/LSCO铁电电容器和FePt/PZT集成薄膜。采用现代分析方法对样品的结构和性能进行了研究。 在Pt(111)/Ti/SiO2/Si基片上制备了LSCO/Pb(Zr0.4Ti0.6)O3/LSCO和LSCO/Pb(Zr0.2Ti0.8)O3/LSCO两种铁电电容器。研究发现:两种不同组分的四方相PZT均为多晶钙钛矿结构;Pb(Zr0.2Ti0.8)O3较Pb(Zr0.4Ti0.6)O3具有更大的剩余极化强度和矫顽场,这是因为它的矩形度(c/a)较大;两种电容器均具有较好的脉宽依赖性和抗疲劳性。通过对漏电流拟合分析发现:在0-5V的范围内,两种铁电电容器都满足欧姆导电机制。 在SrTiO3(STO)单晶基片上制备了外延LSCO/Pb(Zr0.2Ti0.8)O3/LSCO铁电电容器。X射线衍射图谱和j扫描图表明Pb(Zr0.2Ti0.8)O3为(001)取向的外延薄膜;LSCO/Pb(Zr0.2Ti0.8)O3/LSCO铁电电容器具有优良的铁电性;通过对铁电电容器介电性的研究发现:随着测试频率的增大,介电常数减小。当频率大于40kHz时,介电常数随外加电场变化的关系曲线呈现为倒置的蝶形曲线。 采用溶胶-凝胶法制备PZT薄膜,利用直流磁控溅射法生长FePt薄膜,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si基片上制备了FePt/Pb(Zr0.4Ti0.6)O3/Pt异质结铁电电容器。研究发现:Pb(Zr0.4Ti0.6)O3为结晶良好的多晶钙钛矿结构;FePt表现为软磁性;该铁电电容器具有良好的铁电性。在外加磁场作用下,Pb(Zr0.4Ti0.6)O3的剩余极化强度减小,说明FePt和Pb(Zr0.4Ti0.6)O3之间存在磁电耦合效应。 在STO单晶基片上构架了具有良好铁电性的FePt/a-Ti-Al/Pb(Zr0.2Ti0.8)O3/LSCO异质结铁电电容器。研究发现:Pb(Zr0.2Ti0.8)O3为(001)取向的外延薄膜;FePt经过高温真空退火后,该铁电电容器保持了一定的铁电性和铁磁性,说明a-Ti-Al阻挡层确实起到了一定的防止氧扩散的作用。