Bi0.5Na0.5TiO3基铁电薄膜电容器的制备及性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着电子设备的小型化、集成化和多功能化发展，对电子元器件提出了更高的要求，尤其是对高性能电容器的需求日益增长。

铁电薄膜电容器由于其高介电常数、低损耗、快速充放电速度以及优异的温度稳定性等优点，成为了下一代电子设备中储能器件的理想选择。

本选题旨在研究bi0.5na0.5tio3基铁电薄膜电容器的制备工艺及其性能，探索提高其电学性能的关键因素，为制备高性能的铁电薄膜电容器提供理论依据和实验基础。

2. 本选题国内外研究状况综述

#国内外研究现状铁电薄膜电容器的研究一直是国内外学者关注的热点。

##国内研究现状国内学者在bnt基铁电薄膜的制备和性能研究方面取得了一系列重要进展。

例如，西安交通大学的学者采用脉冲激光沉积法制备了bnt-bkt-bt薄膜，并研究了退火温度对薄膜结构和电学性能的影响[1]。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

#主要内容本研究将采用溶胶-凝胶法制备bi0.5na0.5tio3基铁电薄膜，并对其进行结构和性能表征，具体研究内容包括：1.bi0.5na0.5tio3基铁电薄膜的制备:采用溶胶-凝胶法在不同衬底上制备bi0.5na0.5tio3基铁电薄膜，并通过控制工艺参数(如溶液浓度、旋涂转速、退火温度等)来优化薄膜的微观结构和形貌。

2.bi0.5na0.5tio3基铁电薄膜的结构表征:采用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)和原子力显微镜(afm)等技术对制备的薄膜进行晶体结构、表面形貌和粗糙度等方面的表征。

3.bi0.5na0.5tio3基铁电薄膜的电学性能测试:利用铁电测试仪、阻抗分析仪等测试设备对薄膜的铁电、介电、压电性能进行系统研究，分析其影响因素，并探索提高其电学性能的有效途径。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研与方案设计:针对研究目标，查阅国内外相关文献，了解bi0.5na0.5tio3基铁电薄膜的研究现状、制备方法、性能表征以及应用等方面的最新进展，在此基础上，确定研究方案，设计实验方案。

2.薄膜制备:采用溶胶-凝胶法在不同衬底上制备bi0.5na0.5tio3基铁电薄膜。

首先，根据化学计量比，选择合适的原料和溶剂，配制前驱体溶液；其次，通过控制旋涂转速、次数、退火温度和时间等工艺参数，优化薄膜的微观结构和形貌。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.系统研究不同工艺参数对bi0.5na0.5tio3基铁电薄膜结构和性能的影响，并探索提高其电学性能的有效途径。

2.结合理论计算和模拟，深入分析bi0.5na0.5tio3基铁电薄膜的微观结构与其电学性能之间的关系，为设计和制备高性能的铁电薄膜电容器提供理论指导。

3.探索制备bi0.5na0.5tio3基铁电薄膜电容器的新方法，并对其性能进行测试和评估，为其在新型储能器件中的应用提供实验依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 周晓兵,李龙土,王丹,等.不同取向bifeo3薄膜的制备及铁电性能研究[j].人工晶体学报,2018,47(03):597-601.

[2] 彭辉,王静,吴霞,等.退火温度对溶胶-凝胶法制备bi0.5na0.5tio3-batio3薄膜结构和性能的影响[j].功能材料,2019,50(01):1076-1080.

[3] 周艳,张树霖,段华,等.bi0.5na0.5tio3基无铅压电陶瓷研究进展[j].压电与声光,2019,41(04):600-607.