钛酸铋基铁电薄膜的溶胶－电泳沉积法制备及其电疲劳过程的原位观测

本项目采用溶胶－电泳沉积法制备稀土掺杂钛酸铋铁电薄膜，对薄膜的形貌、成分和微结构进行表征；系统研究薄膜致密度、微结构随溶胶浓度、电泳电压、电泳温度、电泳时间、分散剂、镀膜次数和热处理温度等工艺参数变化的规律，以进一步优化薄膜的制备工艺；此外，本项目建立适用于对疲劳过程中稀土掺杂钛酸铋铁电薄膜材料电畴和应力进行原位观测的实验装置和测试方法(其中采用压电响应力显微镜和拉曼光谱仪观测电畴，采用X射线衍射仪观测应力)；对铁电薄膜材料在疲劳过程中的畴变响应和应力进行微观原位观测，并同时测试薄膜的电性能参数；掌握薄膜性能随电畴和内应力变化而变化的规律，建立好相关模型，以阐明交变电场反复作用下铁电薄膜材料的电疲劳机理。开展本工作将极大地促进对稀土掺杂钛酸铋铁电薄膜材料的疲劳损伤失效机制的了解与掌握，对铁电薄膜存储器的优化设计以及铁电薄膜存储器商业化应用的实现具有重大意义。