铌、钽酸盐系铁电薄膜的聚合物前驱体方法制备、结构及性能研究

铌、钽酸盐系列铁电材料有突出的优点，其优良的热释电、压电、铁电性能及电光效应、非线性光学效应及光折射效应使其在压电、热释电器件、激光倍频、电光调制等方面具有广阔的应用前景。以Nb2O5和Ta2O5为初始原料，羟基羧酸为配位剂，研究一种制备水溶性Nb、Ta羧酸盐配合物的方法。采用金属羧酸盐聚合物前驱体方法生长制备铌、钽酸盐系铁电薄膜材料，如LiNbO3、LiTaO3、SBN、KLN、SBT、KNN等。研究薄膜在不同衬底上的生长制备条件，生长出具有高取向、高质量的铌、钽酸盐系铁电薄膜。采用各种谱学手段，表征前驱体溶胶和凝胶的结构，研究形成过程的反应机制，获得薄膜形成时的准确结构信息，对薄膜的各项性能进行测试。建立数学模型模拟生长过程，并建立聚合物前驱体化学成分、制备过程、溶胶和薄膜结构特性与薄膜性能之间的关系模型，优化工艺参数。