1.2.2 PEDOT的特点与应用 PEDOT[27]由EDOT(3,4-乙撑二氧噻吩单体)聚合而形成的,PEDOT作为导电材料,与其他的导电聚合物相比,拥有明显的优势,它具有较高的电
1.2.2 PEDOT的特点与应用
PEDOT[27]由EDOT(3,4-乙撑二氧噻吩单体)聚合而形成的,PEDOT作为导电材料,与其他的导电聚合物相比,拥有明显的优势,它具有较高的电导率:通过旋涂法制膜制备的 PEDOT 电导率可达到 550 S/cm,PEDOT在氧化状态时能耐高温且稳定性很高,在 120 ℃温度下,其电导率在上千小时内有很小的起伏,能够维持稳定的状态,因此,它的稳定性也成为它被用在电子元器件领域的一大优势。
1.3 钛酸钡
1.3.1 水热法制备钛酸钡
水热法一般指利用高温高压的反应条件,在溶液的反应环境下,使反应物为难溶物质的反应得以进行得顺利而完全。一般反应在附带聚四氟乙稀内杯的密闭反应容器进行,最终得到反应产物,反应产物可以通过这种方法重结晶得到我们需要的薄膜。通过这种方法制备的钛酸钡薄膜,晶粒发育完整,具有均匀的晶粒分布,较少的颗粒团聚,可以得到理想化学计量组成的材料[28],由于其颗粒度的可控,并且具有较低的生产成本,在合成粉体方面已经可以实现工业化的生产。
1.3.2 钛酸钡在电解电容器中的应用
自20世纪90年代以来,继薄膜铁电体被第一次集成和发展于半导体芯片后,铁电存贮薄膜以及热电薄膜、压电薄膜等材料迅速发展起来,这很大程度上使得研究重心从体材料向薄膜材料的转变,无论是对功能材料的制备方法和性能研究还是纳米量级材料的性能转变和应用范围的研究都是如此[29]。铁电压电薄膜材料器件最大的优势体现在它不但可以用于与半导体材料集成,而且可以通过电镜表征其外延生长形貌和晶体织构的内部结构,从而这类陶瓷单晶材料难以制备的问题和多晶材料由于内在偶极子的随机取向必须通过高压极化才能产生永久偶极的弊端就可以迎刃而解[30],除此之外,薄膜材料还具有较低的操作电压和较高的转变速度等优点。而且,这二十年多来对薄膜沉积技术和纳米材料制备技术的研究和发展不断促进着各种铁电薄膜材料与微电子材料集成技术的发展,也为其提供了更多的可能性[31]。
当以一维的TiO2纳米管为模板和水热反应钛的来源时,能合成钛酸钡一维纳米材料,这种材料可以作为电解电容器的电介质膜,与其他材料相比无论是损耗、漏电流还是容量都有很明显的优势。
1.4 本文的研究目的和研究内容
1.4.1 研究目的
本文主要是对阳极氧化法制备致密型TiO2电介质膜以及氧化的电流和电压对其介电性能影响的探究,目前学者对TiO2致密膜这一领域的研究还较少,为此本文做出了一些新的尝试,包括在TiO2致密膜上制备PEDOT膜以构建电容器,还包括在其表面通过水热法制备钛酸钡膜并探究溶液浓度和水热时间对介电性能的影响。
1.4.2 研究内容
(1)通过表征不同条件下制备的氧化钛致密膜的介电性能(容量、漏电流、损耗),探究氧化电压和电流对氧化钛致密膜的生长过程和介电性能的影响。