PLZT薄膜溶膠-凝膠法制備與性能研究.pdf

1、鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)電光陶瓷具有高光學(xué)透過(guò)率、高電光系數(shù)（約為L(zhǎng)iN03材料電光系數(shù)的10～20倍）、快速開關(guān)響應(yīng)(ns級(jí))以及良好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)被應(yīng)用于集成光電器件研究領(lǐng)域。作為一種新型的波導(dǎo)材料，(Pb，La)(Zr，Ti)03的優(yōu)良特性使其在器件的高度集成化、高速開關(guān)響應(yīng)以及低功耗方面受到國(guó)際上的廣泛關(guān)注。其中，納秒級(jí)響應(yīng)光開關(guān)及其在光收、發(fā)與傳送網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用更是近年來(lái)相關(guān)學(xué)者正在積極研究的熱點(diǎn)課題。
　　本文工

2、作在百級(jí)超凈間中進(jìn)行，以乙二醇甲醚(CH30CH2CH20H)為溶劑，選用乙酸鉛、乙酸鑭、鈦酸正丁酯、硝酸鋯等金屬無(wú)機(jī)鹽為起始原料，乙酸為穩(wěn)定劑，乙酰丙酮為化學(xué)修飾劑，采用溶膠-凝膠法(Sol-Gel)通過(guò)水浴加熱回流制各得到穩(wěn)定透明的PLZT溶膠。
　　在利用溶膠進(jìn)行薄膜制備的環(huán)節(jié)中，通過(guò)加入抑制薄膜開裂劑聚乙二醇對(duì)異辛基苯基醚(Triton X-100)，有效改善了薄膜制備過(guò)程中的開裂問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)旋涂、快速退火等外延生長(zhǎng)

3、工藝，成功制備得到4.6μm厚的PLZT薄膜，滿足電光薄膜在集成光學(xué)器件中的應(yīng)用要求，同時(shí)也有效地減小了其在器件應(yīng)用中的傳輸損耗。通過(guò)分光光度計(jì)、臺(tái)階儀、高倍數(shù)顯微鏡、熱重-差熱掃描(TG-DSC)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等檢測(cè)手段對(duì)溶膠、薄膜的各種性質(zhì)及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表征。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)650℃快速退火處理后，得到了表面平整度小于30nm，粒徑為50～100 nm的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)PLZT薄膜，測(cè)得PLZT(8/