Watergebaseerde bereiding van nano-gestructureerde ferro-elektrische lood zirconaat titanaat films

Abstract

In dit werk werd de waterige oplossing-gelroute onderzocht voor de synthese van fasezuiver lood zirconaat titanaat (PZT) poeder, en voor de depositie van PZT dunne films met optimale ferro-elektrische eigenschappen. Een groot deel van de aandacht ging uit naar het achterhalen van de chemische processen die zich afspelen tijdens de diverse stadia van de synthese, en hun onderlinge relaties. Zulke kennis is essentieel om, in een volgende fase, op een gestructureerde wijze te kunnen inspelen op de morfologie en oriëntatie van de dunne film, waardoor de ferro-elektrische respons kan worden geoptimaliseerd. De verschillende stadia omvatten (1) de complexatie van de metaalionen met geschikte liganden teneinde een stabiele waterige oplossing te bekomen; (2) de gelvorming, die grotendeels afhangt van de samenstelling van de oplossing en haar pH; (3) de gelthermolyse, tijdens dewelke de organische componenten van het gel worden verwijderd; en (4) de kristallisatie van het gewenste oxide. Gezien het enorme belang van de homogeniteit werd deze parameter tijdens al deze stadia nauwgezet opgevolgd. ...