高頻放電等離子體對矯頑電場強度較大的鐵電體電滯特性有明顯改善

鐵電體作為功能材料，它的高電容量、高自發(fā)極化、開關(guān)效應、熱釋電效應、壓電效應以及電光和光學非線性效應等在微電子技術(shù)與光電子技術(shù)中展現(xiàn)出重要的應用前景。鐵電材料具有特殊的光學性質(zhì)，用鐵電晶體具有雙穩(wěn)態(tài)的極性狀態(tài)可制成二進制系統(tǒng)的光閥存儲器，利用鐵電晶體處于正反兩個極性態(tài)的雙折射性質(zhì)，再配合正交偏振片，就可以用光學方法讀出所存儲的信息。利用鐵電體的雙穩(wěn)態(tài)特性和電光效應還可制作光調(diào)制器.電光開關(guān).鐵電顯示器等光器件。利用鐵電體的強非線性，要用于電壓敏威元件.介質(zhì)放大器、脈沖發(fā)生器.頻率調(diào)制等方面。而鐵電體的基本性質(zhì)是電滯特性，電滯回線是它的重要特征和判據(jù)之一。

改變其電滯特性可改變其電光效應、非線性效應等其它特性。鐵電體的電滯特性與其材料的組分有關(guān)，通常通過改變其組分來改變其電滯特性。用高頻放電等離子體處理來改變鐵電體的電滯特性，高頻放電等離子體地鐵電體電滯特性的改性作用，并對其改性機理作了理論分析，為鐵電體電滯特性及其它特性的改變提供了一種新的物理實驗方法，拓寬了等離子體處理的應用范圍和鐵電體材料的改性途徑。鐵電體是由眾多電疇組成，所謂電疇是指極化均勻且取向相同的微區(qū)。在未加電場時，由于電疇取向在空間的隨機性，整個鐵電體地外界不呈現(xiàn)極化狀態(tài)。但在足夠強的外電場作用下，電疇偶極矩將轉(zhuǎn)向外電場方向，這是，極化強度(極化電荷)與外施電場強度(電壓)之間構(gòu)成電潛回線的關(guān)系。



電滯回錢所包圍的面積表示每一電場變化周期單位體積鐵電體所消耗的能量。極化強度和電場強度，是鐵電體的兩個重要參數(shù)。等離子體對矯頑電場強度處理，較大的鐵電體電滯特性具有顯著的改性作用，能夠使矯頏電場強度減小而自發(fā)極化強度，保持不變。等離子體對鐵電體電滯特性的改性效果隨矯頑場強的減小而變差，即等離子體處理不能無限度地減小矯頑場強，它似乎存在一個下限。經(jīng)等離子體處理的樣品，其電滯回線隨放置時間基本沒有變化，印改性的穩(wěn)定性很好。等離子體對反鐵電體處理，未發(fā)現(xiàn)其電滯回線的變化。高頻放電等離子體對鐵電體處理后，可以使電疇反轉(zhuǎn)損耗角減小。

鐵電體的電疇反轉(zhuǎn)損耗角一般與材料的組份.結(jié)構(gòu)(電疇結(jié)構(gòu))、環(huán)境溫度表面狀態(tài)、晶格缺陷等有關(guān)。鐵電體經(jīng)等離子體處理后其電疇反轉(zhuǎn)損耗角減小的原因可能是等離子體對鐵電體電疇結(jié)構(gòu)的影響所致。任何鐵電體也并非絕對絕緣體在自發(fā)板化產(chǎn)生的電場或外施電場作用下，在其體內(nèi)誘發(fā)電荷。對電子而言.它在高頻電場作用下發(fā)生振蕩并與晶格離子碰撞使其產(chǎn)生位移，從而影響到鐵電體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。高頻放電等離子體對矯頑電場強度較大的鐵電體電滯特性具有明顯的改性效果，能夠使矯頑電場強度減小，而自發(fā)極化強度保持不變。其物理意義是鐵電體經(jīng)高頻放電等離子體處理后電疇反轉(zhuǎn)所需的能量降低，非線性增強。