芳多铁薄膜的掺杂改性研究科技导向由于掺入的离子半径小于离子的半径，离子进入位，导致晶体结构发生变化。掺杂量时，晶面峰增强，晶面峰减弱，说明薄膜的取向发生变化，即变成取向，而其他衍射峰基本吻合则说明了晶体结构没有发生较大的变化。薄膜的形貌分析图为薄膜的图。从图中可以清楚的观察到的掺杂影响了晶粒的发育，随着掺杂量的增加，晶粒长大。图中，掺杂量为时，晶粒尺寸约为，且大小均匀，有较多的孔洞图中，掺杂量为时，部分晶粒尺寸增大到，由于晶粒长大，孔洞减少，表面变得更平整。图为薄膜的断面扫描图，从图中测得薄膜的厚度约为。从图中可以看出，薄膜层与衬底结合良好，薄膜均匀致密，表面光洁，无凹凸不平缺陷。图薄膜的图薄膜的介电分析薄膜玻璃基板陕西科技大学毕业论文设计说明书图是薄膜在室温下的介电常数和介电损耗与测试频率之间的关系。从图中可以看出，掺杂的薄膜在低频下的介电常数较大，随着测试频率的增加，介电常数值下降很快，频率从增加到时，介电常数下降了约，说明该薄膜介频性较差，不宜在宽频范围使用，但是绝对值较大，适合在固定频率或较窄频率范围内工作，因此还是有定的应用价值。掺杂时薄膜的介电常数最大，达到了。图薄膜的介电频谱和损耗频谱从图中可以看出在低频阶段，即，薄膜的介电常数普遍较小，在和共掺杂薄膜的制备及多铁性能研究以下，且随着频率的增加而略微减小，但当频率大于时，介电损耗随频率增加而急剧增大。其中的介电损耗在高频和低频时均最大，这可能是由于高频段惯性导致偶极子来不及翻转所致，另方面可能是由于薄膜中的孔洞等缺陷多，这从图谱中也可看出。薄膜的漏导电流图是室温下测得的薄膜的漏导电流。从图中可以看出，随着掺杂浓度的增加，薄膜的漏电流密度逐渐减小，注意到和时，外加电场只达到时，薄膜就已经被击穿，可能是薄膜内的缺陷太多。图表明随着外加电场的增加，漏电流密度急剧增大，外加电场为时，，，，时，薄膜的漏电流密度分别为，，，。可以看出，在较强的电场下和的漏电流密度明显比和的要小，而在低外加电场下，薄膜的漏电流密度均较小，且不同掺杂浓度之间无明显的变化规律。图薄膜的漏电流图谱掺杂后，薄膜漏电流减小可能存在以下两方面的原因是元素替代离子，减少氧空位含量，稳定了氧八面体结构，从而减小了漏电流密度二是随着掺杂浓度的增加，薄膜中的孔洞减少，薄膜变得致密，缺陷减少，漏电流密度减小。薄膜的电滞回线陕西科技大学毕业论文设计说明书图是薄膜的极化强度与电场的关系，在场强下进行的测试，测试频率为。从图中可以看出，掺杂薄膜的剩余极化值随着掺杂浓度的增加不明显，但是曲线的矩形度越来越好，掺杂时矩形度最好，掺杂时，性能又开始下降，说明的铁电性能最好。从图中还可以看出，掺杂的确能改善薄膜的铁电性能，使其剩余极化值从纯相的С增加到掺杂的С。时，薄膜的剩余极化值最大，达到了С，但是矩形度不高，矫顽场为时，薄膜的剩余极化值约为С，矩形度最好，矫顽场为因此可认为掺杂时薄膜的铁电性能最好。图薄膜的剩余极化强度与电场的关系掺杂薄膜铁电性能提高可能有如下原因是掺杂后薄膜晶格发生畸变，相对八面体中心发生相对位移，使得剩余极化值增大二是掺杂后薄膜晶粒尺寸减小，漏电流密度下降，介电性能提高，从而铁电性能增强。小结薄膜随着掺杂量增加晶面峰与晶面峰重合并向高衍射角移去，时薄膜取向从变为。掺杂薄膜的介电性能良好，低频下介电常数较大，但随频率升高，其值下降很快。掺杂明显能改善的铁电性能，掺杂时性能最佳，在场强下测试，剩余极化值达到С，且电滞回线的矩形度最好，矫顽场为。和共掺杂薄膜的制备及多铁性能研究薄膜的结构和性能研究采用法制备了，，，并对其结构性能进行了研究。薄膜的晶体结构图是薄膜的衍射图谱。由图可见薄膜的特征峰均已出现，除了在，处有基板的峰外，其他峰的位置均与扭曲的菱方结构的衍射卡片符合，说明共掺杂并没有改变薄膜单相钙钛矿结构，但随着掺杂量的增加，薄膜中开始出现杂相。薄膜的衍射峰是用标准卡片来标注的。为了能更加清晰的观察掺杂对薄膜结构的影响，将薄膜的衍射图样局部放大，如插图所示。从图中可以看出，位于的晶面峰随着掺杂量的增加而向大衍射角方向偏移。这是因为半径比和均小，替代进入晶格的位，使得晶格参数变小，晶面间距减小，从而导致衍射峰向大角方向偏移。图薄膜的衍射图谱薄膜的形貌分析图为薄膜的图。从图中可以看出，掺杂薄膜的气孔和裂纹等缺陷减少，晶粒尺寸没有多大变化，但薄膜变得更致密。陕西科技大学毕业论文设计说明书图为薄膜的图，可以看出晶粒之间结合紧密，大小均匀，无过度发育的大晶粒。图为薄膜的图，晶粒尺寸略有减小，晶粒尺寸相对均匀，只有少量稍大的晶粒，图中可明显看到有较多的气孔。这可能是因为薄膜内部结构发生畸变，应力释放的结果。图是薄膜的的断面扫描图，可以测算出薄膜的厚度为薄膜与衬底的结合良好，无明显界面层。图薄膜的图薄膜的介电分析图是薄膜在室温下介电常数随着频率变化的关系图。从图中可以看出薄膜的介电常数随着掺杂量的增加先增加，而后减小，时介电常数最大，达到了，但与此同时，其介电常数减小的幅度也是最大的，从时的减小致时的。时薄膜的介电性能最稳定，虽然介电常数值最小，只有，但是其随频率增加而下降的幅度最小，时为。薄膜玻璃基板和共掺杂薄膜的制备及多铁性能研究图薄膜的介电频谱和损耗频谱图是回线相当饱和，掺杂时性能最好，薄膜电滞回线的矩形度最高，同时剩余极化值也较大，在场强下，达到了，矫顽场为。陕西科技大学毕业论文设计说明书总结本实验采用溶胶凝胶法在基底上制备出位位共掺杂的薄膜，薄膜的退火温度为。通过使用射线衍射仪，扫描电子显微镜，阻抗分析仪，电滞回线测试仪，漏电流测试仪等研究了薄膜物相微观形貌介电性铁电性以及漏电流。得出以下结论在薄膜中，所有薄膜未出现其他杂相，均为结构。随着掺杂量增加，晶面峰与晶面峰重合并向高衍射角方向移去。时，薄膜的介电常数最大，达到了，但其漏电流介电损耗也是最大的，时，薄膜的介电常数较小，但损耗漏电流亦小。当掺杂量为时，薄膜的电滞回线具有较好的矩形度，剩余极化值С，矫顽场为，仅次于时的С。在薄膜