铁电体的分类及制备技术

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铁电与反铁电的比较

铁电体的性质
铁电性
介电性
铁电体
压电性
铁电性：在一些电介质晶体中，晶胞的结构使正负电荷重心不重合而出现电偶极矩，产生不等于零的电极化强度，使晶体具有自发极化，晶体的这种性质叫铁电性。
介电性：将某一均匀的电介质作为电容器的介质而置于其两极之间，则由于电介质的极化，将使电容器的电容量比真空为介质时的电容量增加若干倍的性质。
换能应用
传统的压电体的能量转换是线性的，而且是可逆的。但是，由于介电损耗及机械损耗的原因，它只能在低负荷循环下工作，而可转换的能量密度约为0.05焦耳 /厘米3。利用电场强迫反铁电相变，转变为来自百度文库电体，使它放出机械能；或者施加压应力强迫铁电体转变为反铁电体，使放出电能。这种方法产生的机电能量转换的能量密度可超过1焦耳/厘米3。强迫相转变换能实际是使铁电陶瓷内部大量的电畴发生再取向，因而有更大的能量密度。但这时全部或大部分极化状态受到破坏，能量转换过程是非线性的。由于伴随着有电滞回线现象，因而重复率及负荷循环必须低。施加偏压可以使相转变成为可逆的。
换能应用
从反铁电到铁电的相变可以由于温度变化、提高电场或改变压力形式而发生。材料在相变过程中会发生体积变化。从立方顺电相或反铁电相向铁电相转变，都伴随着体积的增加。这样，利用电场强迫反铁电到铁电的相变，就会因晶胞几何体积的变化把电能转换为机械能。

铁电材料介绍课件

PCMP
容差因子（t）计算（ABO3)
试计算立方钙钛矿容差因子t ？
A B O
t = ( RA + RO ) /( 2 ( RB + RO ))
PCMP
简单钙钛矿结构化合物组成 ABO3型
2+， Ca2+，Sr2+，Ba2+，Zn2+，Pb2+等 A位：+2价阳离子，如 Mg ？？ 4+，Zr4+ ，Hf4+等 B位：+4价阳离子，如 Ti ？？？
相铁电性压电性弱与三氟乙烯共聚chcf3npvdftrfe无需拉伸具有压电铁电性高能电子辐照电致伸缩性能明显提高pcmppcmp反铁电体是这样一些晶体晶体结构与同型铁电体相近但相邻离子沿反平行方向产生自发极化净自发极化强度为零不存在类似于铁电中的电滞回线
《功能材料》
——铁电材料
PCMP
介电材料
电介质功能材料
PCMP
4.3成分和结构
根据晶体成分和结构特征，可把铁电晶体分成两类。 1. 一类是含有氢键的晶体，如KDP族、TGS、罗息盐等。这类晶体的特点是可溶于水、力学性质软、居里点温度低、溶解温度低，常称“软”铁电体。 2. 另一类是双氧化物晶体，如钛酸钡、铌酸锂等晶体。它们的特点是不溶于水、力学性质硬、居里点温度高、溶解温度高，常称为“硬”铁电体。

铁电材料和反铁电材料

• 如图：其中红色直线为拟合曲线，弥散性指数γ就是拟合直线的斜率。 • 五组锰掺杂样品的γ按锰掺杂的份量由小到大相应是 1.18，1.08，0.98，1.01 和0.966。这表明掺杂锰以后弥散性指数逐渐减少，材料逐渐由宽泛的曲线变成尖锐的曲线。当掺杂到x = 0.4附近时，曲线符合居里外斯定律，相对的弥散性程度较低。
Fra Baidu bibliotek
反铁电陶瓷目前的研究
• 反铁电陶瓷由PbZrO3或以PbZrO3为基的固溶体为主晶相而组成。 • 目前实际应用的反铁电材料主要是改性的PbZrO3 陶瓷。对PbZrO3进行改性掺杂，会使它的反铁电铁电相变点降低，甚至可以降到室温以下；或者一个极化电场，使它变成亚稳的铁电相。 • 目前反铁电储能陶瓷材料的组成是以 Pb（Zr，Ti，Sn）O3固溶体为基础的，用La3+ 替代部分Pb2+，以及用Nb5+替代部分（Zr，Ti， Sn）2+，获得两个系列的材料，供实际应用。
铁电体和反铁电体的相同点
铁电体和反铁电体的不同点
电滞回线
• 铁电体中由于出现畴结构，一般地宏观极化强度p＝0。当外电场E 很小时p与E有线性关系。当E足够大以后，出现p 滞后于E而变化的关系曲线称为电滞回线。经过固定振幅的强交变电场多次反复极化之后，电滞回线有大致稳定的形状,参见图。 • 其中的箭头标明回线循环的方向。当 E很大时极化趋向饱和，从这部分外推至纵轴的截距p称为饱和极化强度。E由幅值减小时p 略有降低，当E＝0时，铁电体具有剩余极化强度pr；当电场反向至E=-Ec时，剩余极化迅速消失，反向电场继续增大时极化反向形成大致对称的回线；Ec称为矫顽场。电滞回线是判断铁电性的重要标志。

铁电材料的制备与性能研究

铁电材料的制备与性能研究铁电材料是指在外电场作用下，能够产生电偏极矩而发生电极化的材料。它们具有许多独特的物理和化学性质，因此被广泛地应用于电子、信息科学等领域。铁电材料的制备与性能研究一直是热门的研究方向之一，本文就此进行探讨。

制备方法

铁电材料的制备方法是多种多样的，常见的方法包括热压、液相法、气相法、溶胶-凝胶法、水热法等。这里我们简要介绍其中几种方法。

热压法：热压法是将粉末填充进高温高压设备中，在一定的温度和压力下进行热压，使粉末结晶并形成石墨烯。这种方法具有操作简单、成本低等优点，但是精度较低，需要进行后续的热处理。

液相法：液相法是通过溶液中的化学反应，制备出所需的铁电材料。常见的液相法包括水热法和溶液法。水热法的原理是将需要制备的化合物放入反应釜中，加入一定量的溶液，并加热到高

温高压状态下进行反应。溶液法则是将化合物溶解在水或有机溶剂中，迅速混合并经过去离子水/溶剂后，利用特定条件形成纳米颗粒或薄膜。

气相法：气相法主要有化学气相沉积法（CVD）和物理气相沉积法（PVD）。CVD主要是利用化学反应在升高温度的环境下，在载气中加入金属或前体有机物，再让其在沉积器内形成膜。PVD则是将待沉积材料制成靶，并在真空环境下通过离子轰击等方式，让材料以原子或微粒子的形式由靶材上沉积到基底上。

性能研究

铁电材料具有良好的铁电性能，且具有压电、热电、光电等多种性质，可应用于材料、传感、储存、显示等多个领域。因此，对铁电材料的性能研究也是重要的。

铁电性能：铁电性能指材料在外加电场下产生极化，当外力消失时，该材料仍能够维持所产生的极化状态。通过电滞回线图，可以了解铁电相的情况，并对铁电材料做出鉴别。

铁电体及其相变

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铁电体的热释电性是指其晶体结构中存在电偶极矩，且电偶极矩的大小可以随温度变化而改变。铁电体的电致伸缩性是指其晶体结构中存在电偶极矩，且电偶极矩的大小可以随外加电场而改变。
铁电体的应用
铁电存储器：利用铁电体的可逆极化特性，实现数据的非易失性存储
铁电传感器：利用铁电体的电场效应，实现对物理量的高灵敏度检测
铁电晶体管：利用铁电体的电场效应，实现晶体管的开关功能
铁电光子学：利用铁电体的电场效应，实现光子器件的调制和控制
铁电材料在生物医学领域的应用：利用铁电材料的生物相容性，实现生物医学器件的制备和应用
铁电体的相变
铁电体的相变类型
顺电相变：铁电体从顺电相变为铁电相的过程
反电相变：铁电体从铁电相变为反电相的过程
铁电体在电场作用下会发生极化，产生电荷
铁电体具有自发极化现象，即无外加电场时，晶体内部也存在电荷
铁电体具有可逆的电致伸缩效应，即在电场作用下，晶体的尺寸会发生变化
铁电体具有压电效应，即在压力作用下，晶体会产生电荷
铁电体具有热释电效应，即在温度变化时，晶体会产生电荷
铁电体的性质
添加标题
等
相变机制：铁电体相变的机制，如电场诱导相变、应力
诱导相变等
相变性质：铁电体相变的性质，如相变过程中的电场、应力、温度等

简述铁电材料

中国矿业大学（北京）

本科生论文

题目：铁电材料及其应

用

姓名：××学号：

×××

学院：机电与信息工程学

院

专业：材料科学与工程班级：

×××

完成日期：2011 年12 月25 日

铁电材料及其应用

引言

铁电材料，是指具有铁电效应的一类材料，它是热释电材料的一个分支。铁电材料及其应用研究已成为凝聚态物理、固体电子学领域最热门的研究课题之一。由于铁电材料具有优良的铁电、介电刀、热释电及压电等特性，它们在铁电存储器、红外探测器、声表面波和集成光电器件等固态器件方面有着非常重要的应用，这也极大地推动了铁电物理学及铁电材料的研究和发展。目前，世界上的铁电元件的年产值己达数百亿美元。铁电材料是一个比较庞大的家族，目前应用得最好的是系列。但是由于铅的有毒性及此类铁电材料居里温度低、耐疲劳性能差等原因，应用范围受到了限制。开发新一代铁电陶瓷材料己成为当今的热题。

1铁电材料特点

1.1铁电性能特点

铁电材料是一类重要的功能材料，它具有介电性，压电性，热释电性，铁电性及以光电效应，声光效应，光折变效应和非线性光学效应等重要特性，在铁电存储器红外探测器，空间光调制器，介电热辐射测量器及光学传感器等方面有重要应用。

铁电材料，其特点是不仅具有自发极化，而且在一定温度范围内，自发极化偶极矩能随外施电场的方向而改变。它的极化强度P与外施电场强度E的关系曲线如图1所示，与铁磁材料的磁通密度与磁场强度的关系曲线（B-H曲线）极为相似。极化强度P滞后于电场强度E,称为电滞曲线。电滞曲线是铁电材料的特征。即当铁电晶体二端加上电场E后，极化强度P 随E 增加沿OAB曲线上升，至B点后P 随E的变化呈线性(BC线段)。E下降，P不沿原曲线下降，而是沿CBD曲线下降。当E为零时,极化强度P不等于零而为Pb,称为剩余极化强度。只有加上反电场EH时P方等于零,EH称为铁电材料的矫顽电场强度。CBDFGHIC构成整个电滞曲线。

铁电体材料理论与性综述

念
b 复合钙钛矿结构化合物
（A1 x1 A2x2）（B1y1B2y2）O3型
B1B2占据B位，满足条件：
y1，y2分别为B1离子和B2离子化学计量比:yB1位+y化2合=1价= B1·y1+B2 ·y2=+4价
B1离子：低价阳离子，如Mg2+，Zn2+，Ni2+，Fe3+等
B2离子：高价阳离子，如Ti4+，Nb5+，Ta5+，W6+ 等
ABO3型钙钛矿结构
一、铁电体材料相关概
4. 铁电材料的钙钛矿结构
念
a 简单钙钛矿结构化合物 ABO3型
A位：+2价阳离子，如Mg2+， Ca2+，Sr2+， Ba2+，Zn2+，Pb2+等
B位：+4价阳离子，如Ti4+，Zr4+等
典型化合物： BaTiO3 ， CaTiO3 ， SrTiO3 ， PbTiO3 ，ZnTiO3 ， BaZrO3 ， PbZrO3 等
铁电体这些性质使它们可以将声、光、电、热效应互相联系起来，成为一类重要的功能材料。
一、铁电体材料相关概
3、相关概念
念
（1）极化 polarization
在电场作用下，电介质中束缚着的电荷发生位移或者极性按电场方向转动的现象，称为电介质的极化。单位面积的极化电荷量称为极化强度，它是一个矢量，用P表示，其单位为C/m2 。

铁电体、热释电体、压电体和介电体及其之间的关系

铁电体、热释电体、压电体和介电体都是电子材料种类之一，它们在电子领域和工业

领域中有着广泛的应用，是电子材料中的重要种类。下面我们来了解一下这些电子材料之

间的关系。

铁电体：铁电体是具有铁电性的晶体材料，铁电性是材料自身结构的一个特性，即当

材料暴露在电场中时，会发生电偶极矩的取向变化。这个特性使得铁电体在电子产品中有

非常广泛的应用，比如它可以用作电容器、震荡器、传感器、存储器等，这些器件在电子

产品中起到重要的作用。

热释电体：热释电体是一种能够将温度变化转化为电能的材料，也叫做热电材料。热

释电体使用的原理是通过热电效应将热能转化为电能，这个效应是指材料在温度差异作用

下会产生电势差。热释电体具有良好的稳定性和性能，可以应用于如温度测量、温差发电、制冷等领域。

介电体：介电体是一种在电场作用下不会导电的材料，介电体在电子器件中有广泛的

应用，比如用作电容器、滤波器、隔离器、保险丝等。由于介电体具有较高的绝缘性能，

它可以防止电信号的干扰和噪声，可以使电子器件的性能更加稳定。

尽管以上这些电子材料在应用领域不同，但它们之间有着一些共同的特性，比如它们

都是晶体材料，都可以产生电势差并转化为电能，它们都可以在电子领域中应用，有着一

定的互相联系。当然，它们也存在一些区别，这主要体现在各自使用效应的不同点上。

铁电体

Hefei

University 铁电材料的应用系别：

化工系学生姓名：陈浩专业班级：13无机非金属材料工程（2）班学号：1303032017

铁电体

铁电体是指可以产生自发极化并且自发极化可以随外电场的变化而发生转向的电介质材料,铁电体包含于压电体，压电体是指能够产生压电效应及逆压电效应的电介质材料，晶体具有压电性的前提是点群结构是非中心对称的。结构中心对称的晶体发生形变后，其正电荷和负电荷中心仍然重合，不具备产生压电效应及逆压电效应的条件。因为正负离子产生相互位移的结果是相互抵消的，所以只有不具备中心对称结构的晶体才具有压电效应可以成为压电晶体，但并不是具有压电效应的点群结构都可以产生自发极化强度，因为很多晶体的压电效应都是在某个特定方向产生的，说明该晶体的点群结构只在某个特定方向上非中心对称。这就是说所有铁电体都是压电体，但压电体不一定是铁电体，比如石英，四硼酸锂等著名的压电体都不是铁电体[12]。

图1-2 电介质晶体分类

在晶体学的32种点群中，有21种点群是非中心对称的，它们分别是1、2、m、222、2m m、4、4、422、4m m、3、32、422、3m、6、6、622、6m m、6m2、23、43m、432。在这21种点群中，属于432点群的晶体至今未发现压电效应，这可能是由于432点群具有很高的轴对称性造成的，在这21种非中心对称的点群中有10种点群的晶体可能具有自发极化，它们是1、2、m、m m2、4、4m m、3、3m、6、6m m，并且在这10种点群晶体中自发极化还会随着温度的变化而发生改变，如果热胀冷缩效应足够大，那么温度的变化会导致应变的产生，这就是热释电效应，所以铁电体一定是属于可以产生自发极化的这10个点群范围内的[13]，图1-2中给出了几种晶体之间的关系。

铁电体的分类及制备技术

铁电体的分类及制备技术
铁电体材料的分类铁电体材料的制备技术
铁电体材料的分类
钙钛矿型结构钨青铜型结构铌酸锂型结构烧绿石型结构含铋层状结构
钙钛矿型结构
钙钛矿型结构是指与钛酸钙类似的结构，许多有重要应用价值的晶体，如： BaTIO3,LINbo3,PbZro3等的结构都是钙钛矿型的，这类化合物的化学通式为ABO3,A和B为金属离子。下面以CaTiO3为例,说明钙钛矿型的晶体结构，见右图：在一个晶胞中，Ca离子位于立方体的顶角上，Ti离子位于体心， O离子位于面心上。
Leabharlann Baidu
烧绿石型结构
烧绿石是矿物学上的一类矿物, 其通用化学表达式为A2B2X6X′。其中, A 位可以容纳低价的离子半径为 01087—01151nm的阳离子(Bi , In, Tl , Pb2+,Sc, Cd, Hg2+, Ca, Sr, Mn2+,Sn2+或RE(镧系元素或Y)等) ; 而B位可以容纳有八面体配位的离子半径在01040—01078nm的过渡金属离子(Ru, Sn, Ti ,Mo, Mn, V, Ir, Te, Bi , Pb, Sb, Zr, Hf , Mg, Cu,Zn, Al , Cr, Ga, Rh等) ;烧绿石中的阴离子一般是O2-、OH-、F-等[25, 26]。基于离子尺寸和电荷考虑,烧绿石型结构有两种公认的组成: (A3)2(B4+)2X6X′( Ⅲ—Ⅳ烧绿石)和 (A2+)2(B5+)2X6X′(Ⅱ—Ⅴ烧绿石)

PZT铁电薄膜材料的制备技术

PZT铁电薄膜材料的制各技术

1.铁电薄膜材料背景综述

薄膜和层状结构工艺的进步对于集成电路和光电子器件的发展是至关重要的臼。铁电薄膜是指具有铁电性、且厚度在数十纳米至数微米问的薄膜。铁电材料的研究一般被认为是始于1920年，法国人发现了罗息盐，即酒石酸钾钠(NaKC4H4O6-4H2O),在外电场E作用下，其极化强度P有如图1所示滞后回线关系，表现出特殊的非线性介电行为。由于图1的P・E 关系曲线有和铁磁体的关系曲线相类似的特点，因而P-E关系被称为电滞回线(Hysteiesisloop)拥有这种特性的晶体被称为“铁电体”，相应的材料被称为“铁电材料”口】。随后发现了相似结构的KH2P。4系列；1940〜1958年，发现了第一个不含氢键，具有多个铁电相的铁电体BaPCh; 1959年到上世纪70年代，包括钙钛矿结构的PbPO3系列、铝青铜结构的锯酸盐系列等在内的大量铁电体被发现，也是铁电的软模理论出现并基本完善的时期；上世纪80年代至今，铁电体的研究主要集中于铁电液晶、聚合物复合铁电材料、薄膜材料和异质结构等非均匀系统。

以钻钛酸铅Pb(Zr】_xPx)O3(简称PZT)为代表的一大类铁电压电功能薄膜材料因其具有

良好的压电、铁电、热释电、电光及非线性光学等特性，在微电子和光电子技术领域有着广

阔的应用前景，受到人们的广泛关注和重视

几乎所有的铁电体材料均可通过不同的制备技术制成相应的薄膜材料，但迄今为止研

究较为集中的铁电薄膜材料主要有两大类，一类是钛酸盐系铁电薄膜; 另一类是锯酸盐系铁

电薄膜。最典型的铁电体是具有钙铁矿结构的铁电体-ABO3(Perovskite)结构，如图2 所示。

铁电性课件

居里温度（ Tc,c）
当晶体从高温降温经过c时，要经过一个从非铁电相（有时称顺电相）到铁电相的结构相变。温度高于c时，晶体不具有铁电性，温度低于c时，晶体呈现出铁电性。通常认为晶体的铁电结构是由其顺电结构经过微小畸变而得，所以铁电相的晶格对称性总是低于顺电相的对称性。如果晶体存在两个或多个铁电相时，只有顺电-铁电相变温度才称为居里点；晶体从一个铁电相到另一个铁电相的转变温度称为相变温度或过渡温度。
介电反常：临界特征
铁电体的介电性质、弹性性质、光学性质和热学性质等在居里点附近都要出现反常现象，其中研究的最充分的是“介电反常”。因为铁电体的介电性质是非线性的，介电常数随外加电场的大小而变，所以一般用电滞回线中在原点附近的斜率来代表铁电体的介电常数，实际测量介电常数时外加电场很小。大多数铁电体的介电常数在居里点附近具有很大的数值，其数量级可达，104-105，此即铁电体在临界温度的“介电反常”。
铁电晶体的分类
至今已经发现的铁电晶体有一千多种，它们广泛地分布于从立方晶系到单斜晶系的 10个点群中。它们的自发极化强度从104C/m2到1C/m2，它们的居里点有的低到261.5C（酒石酸铊锂），有的高于1500C 。表6-1给出了部分铁电晶体的分子式、居里点和自发极化强度。对于晶格结构和特性差异如此之大的各种铁电体，要对它们做完善的统一分类是不容易的。到目前为止，对铁电晶体的分类法有许多种，其中常用的有以下几种

铁电材料概述ppt课件

4
关于铁电的发展历史，大体可以分为以下四个阶段
罗息盐时期—发现铁电性 KDP时期—铁电热力学理论钙钛矿时期—铁电软模理论铁电薄膜及器件时期—小型化（铁电液晶、聚合物复合材
料、薄膜材料和异质结构等非均匀系统）
5
（1）罗息盐
罗息盐即酒石酸钾钠( NaKC4H406·4H20)是上千种铁电体中最早被发现的晶体之一．它存在上、下两个居里点，297K和255K。在这两个温度之间，它处于铁电相。大于297K或小于255K时处于顺电相。六方结构。
7
（3）钙钛矿型材料—ABO3
钛酸钡（BaTiO3）钛酸钡陶瓷是目前应用最广泛
和研究较透彻的一种铁电材料。钛酸钡是第一个不含氢的氧化物铁电体，由于其性能优良，化学上，热学上的稳定性好，工艺简便，很快被用作介电和压电元件。
钙钛矿结构：有BaTiO3 ( 钛酸钡) 、 KNbO3 、KTaO3 、LiNbO3 PZT(Pb(Zr Ti )03) 、 PLZT(铅、镧、锆、钛)，至 20 世纪 50 年代末，大约有 100 种化合物被发现具有铁电性。截至1990 年，已知的铁电体约为 250 种.通式
压电效应：正压电效应和逆压电效应。具有压电效应的材料称为压电材料。
铁电材料：在具有压电效应的材料中 ,具有自发极化 ,(自发极
化包括二部分：一部分来源于离子直接位移；另一部分是由于电子云的形变)

铁电材料分类

铁电材料是一类特殊的材料，具有独特的电学性质。它们在应用领域中具有广泛的用途，如存储器、传感器、电容器等。根据其结构和性质，铁电材料可以分为多种类型。

第一种类型是单晶铁电材料。这种材料具有高度的晶体结构完整性和均匀性，因此具有优异的电学性能。单晶铁电材料的制备需要高温高压条件，因此成本较高。但是，它们在高频电子器件和光电器件中具有广泛的应用。

第二种类型是多晶铁电材料。这种材料由许多小晶粒组成，因此具有较低的制备成本。多晶铁电材料的电学性能与单晶材料相比略有下降，但仍然具有良好的铁电性能。多晶铁电材料广泛应用于电容器、传感器和存储器等领域。

第三种类型是薄膜铁电材料。这种材料具有极薄的厚度，通常在几纳米到几微米之间。薄膜铁电材料的制备需要特殊的制备技术，如分子束外延、化学气相沉积等。薄膜铁电材料具有优异的电学性能和机械性能，因此在微电子器件和纳米器件中具有广泛的应用。

第四种类型是有机铁电材料。这种材料由有机分子构成，具有良好的可塑性和可加工性。有机铁电材料的制备成本较低，因此在柔性电子器件和生物传感器等领域中具有广泛的应用。

铁电材料具有多种类型，每种类型都具有独特的结构和性质。这些

材料在电子器件、传感器和存储器等领域中具有广泛的应用前景。随着科技的不断发展，铁电材料的制备技术和应用领域将会不断拓展。

铁电体压电体永电体

压电现象和电致伸缩的应用：压电现象可用来变机械振动为电振荡，电致伸缩可变电振荡为机械振动。
永电体
3. 永电体（驻极体）
永电体：外界条件撤去后，能长期保留其极化状态，且不受外电场的影响的一类电介质。永电体的制备方法：
热驻极法、电驻极法、光和磁驻极法等
永电体的应用：
永电体换能器（传感器）。
永电体
§9-9
铁电体
压电体
永电体
1. 铁电体
铁电性：电极化规律具有复杂的非线性，并且撤去外场后能保留剩余极化，这种性质叫铁电性。铁电体：具有铁电性的电介质，如钛酸钡陶瓷、酒石酸钾钠单晶。
铁电体
电滞现象与电滞回线（以钛酸钡为例）
t 120 C
o
P
t 120 C
o
P
B
Pr
Ps
A
o
E
Ps
C
o
Pr
E
D
温度较高时，电极化强度与电场强度成正比。
温度较低时，电极化强度与电场强度不成正比，而是滞后于电场强度的变化，形成电滞回线。
压电体
2. 压电体
压电现象：某些离子型晶体的电介质，由于结晶点阵的有规则分布，当发生机械变形时， Leabharlann Baidu产生电极化现象，称为压电现象。
电致伸缩：晶体在带电或处于电场中时，其大小发生变化，即伸长或缩短，是压电现象的逆现象。

铁电材料概述

的■ (1) 基片的清洁，主要清除基片表面的无机、有机及其它杂质
基本过程： ■ 基片的选择，要求溶液能在基片上实行均匀涂布，基片与薄膜的晶格匹配，基片与薄膜的热膨胀系数相差不大，基片与薄膜在较高温度下相互扩散少，组分和基片间不发生化学反应。
■ 实验室中一般选用单晶硅基片，在实际应用中，有时对基片进行处理，在基片上依次镀SiO2， TiO2， Pt等，形成Pt/TiO2/SiO2/Si或Pt/TiO2/Si。基片的清洁非常重要，清洗过程为：先用5%
晶体生长成形，钙钛矿结构形成，就能得到无机氧化薄膜。该过程涉及一系列复杂的物理化学
变化，包括残余液体蒸发、有机物分解、薄膜致密化和晶化等，热处理工艺随薄膜材料而异。
理想的铁电材料需要满足如下特点：
■ ● 介电常数小；
■ ● 合理的自极化程度（~5 μC/cm2）；
■ ● 高的居里温度（在器件的存储和工作温度范围之外）； ■ ● 铁电材料厚度要薄（亚微米）以使矫顽场Ec较小； ■ ● 能够承受一定的击穿场强； ■ ● 内在开关速度要快（纳秒级别）； ■ ● 数据的保持能力和持久能力要好； ■ ● 如果是军方使用的话，还要求能够抗辐照； ■ ● 化学稳定性要好； ■ ● 加工均匀性好； ■ ● 易于集成到CMOS 工艺中去； ■ ● 对周围电路无不良影响； ■ ● 污染小等。
验证明，适当提高环境温度和用乙醇胺调节Bi－Ti溶液的PH值能促进Bi3+的水解聚合，提高凝