Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเตรียมฟิล์มบางเลดไททาเนตที่ดัดแปรด้วยแคลเซียมโดยวิธีโซล-เจลด้วยไทรออล

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Fabrication of calcium modified lead titanate thin film using triol sol-gel route

Year (A.D.)

2002

Document Type

Thesis

First Advisor

สุพัตรา จินาวัฒน์

Second Advisor

สุทธิพร ชีวสาธน์

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เทคโนโลยีเซรามิก

DOI

10.58837/CHULA.THE.2002.933

Abstract

ระบบโซล-เจลแบบไทรออลเพื่อผลิตฟิล์มบางดัดแปรเลดแคลเซียมไททาเน็ต (Pb₁₋ₓ Caₓ TiO₃, x = 0.15, 0.24) สารโซลเตรียมจากรีฟลักซ์ของสารตั้งต้น ได้แก่ เลดอะซีเตต แคลเซียมไนเตรต ไททาเนียม ไดไอโซโพรพอกไซด์ บิสอะซีติลอะซีโตเนต และ 1,1,1 ทริสไฮดรอกซีเมทิลโพรเพน สารโซลถูกเจือจางด้วยเมทานอลและเคลือบบนแผ่นรองชนิดซิลิลกอนเคลือบแพลททินัม (100Si/SiO₂/Ti/Pt₍₁₁₁₎) เพื่อผลิตฟิล์มบางโดยวิธีการ spin coating ฟิล์มที่มีคุณภาพดีเตรียมได้จากขั้นตอนการอบที่อุณหภูมิประมาณ 80 องศาเซลเซียส ตามด้วยการเผาที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส จนเกิดเฟสเดียวของโครงสร้างสารประกอบเปอรอฟสไกท์ การวิเคราะห์เบื้องต้นด้วยเครื่อง FTIR แสดงคูณลักษณะของสาร by-product ประกอบด้วย ไอโซโพรพานอล ไอโซโพรพิลอะซีเตต และโซลตั้งต้นประกอบด้วยทั้งอะซีทิลอะซีโตเนต ฟิล์มที่เคลือบ 1 ชั้น หนาถึงประมาณ 1.1 ไมครอนสามารถเตรียมได้จากโซลที่มีความเข้มข้น 0.9 โมลาร์ ความสัมพันธ์ระหว่างโพลาไรเซชันและสนามไฟฟ้าแสดงที่ฟิล์ม 1 ชั้นของ Pb₁₋ₓ Caₓ TiO₃ มีความหนาประมาณ 0.5 ไมครอนถูกตรวจวัดที่อุณหภูมิห้องด้วยความเข้มสนามไฟฟ้า 300 kVcm⁻¹ จะให้ค่า Pᵣ เท่ากับ 6 µC/cm² และค่า Ec เท่ากับ 116 kV/cm สำหรับ x = 0.15 ส่วน Pᵣ เท่ากับ 6 µC/cm² และค่า Ec เท่ากับ 118 kV/cm เมื่อ x = 0.24 และการเคลือบฟิล์ม 2 ชั้นที่ x = 0.15 ให้ความหนาประมาณ 1 ไมครอน จะให้ค่า Pᵣ เท่ากับ 6 µC/cm² และค่า Ec เท่ากับ 71 kV/cm

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

A triol-based sol-gel was modified to fabricate thin films of lead calcium titanate (Pb₁₋x Cax TiO₃, x = 0.15, 0.24). the precursor sols were prepared from the refluxed starting reagents of lead acetate, calcium nitrate, titanium diisopropoxide bisacetylacetonate and 1,1,1-tris(hydroxymethyl)-propane. The sols was diluted with methanol and deposited on platinised silicon substrate ((100)Si/SiO₂/Ti/Pt₍₁₁₁₎) to produce thin films by spin coating. The best quality films were made by pre-fired at 80℃ and then firing at a temperature of 500℃ to induce crytallisation to the perovskite phase. Preliminary characterization of by-product and sol precursor by FTIR suggested that the by-product consisted of isopropanol isopropylacetylacetate and acetylacetonate substance were found in sol precursor. Uncracked single-layer films of Ca-PT (x = 0.15) with thickness up to ~ 1.1 µm could be prepared from 0.9 M sols. The polarization-electric field response exhibited that a single layer of Pb₁₋ₓ Caₓ TiO₃ films with ~0.5 µm thick, measured at 300 kVcm⁻¹ gave Pᵣ value of 6 µC/cm and Ec value of 116 kV/cm at x =0.15 and Pᵣ value of 6 µC/cm² and Ec value of 118 kV/cm at x = 0.24. The films coated 2 layers at x = 0.15 with ~1µm thick gave Pᵣ value of 6 µC/cm² and Ec value of 71 kV/cm.

Link to Full Text

Share

COinS