调制比对GDC/YSZ多层氧离子导体薄膜结构与电学性能的影响

采用反应射频磁控溅射技术在(0001)蓝宝石基片上制备了不同调制结构的（GDC/YSZ）12多层氧离子导体电解质薄膜。利用电子探针微区分析技术测得薄膜的摩尔质量百分比为Zr : Y =5.73:1、Ce : Gd = 4.12:1；X射线衍射（XRD）与小角X射线反射（XRR）结果表明GDC/YSZ调制比为5:1、2:1和1:2的样品（A1-A3）具有好的超晶格结构，而A4样品未形成超晶格结构；原子力显微镜形貌分析结果表明多层膜呈密集岛状生长形貌，与GDC、YSZ单层膜比较，多层膜生长岛尺寸减小，密度增大，表面粗糙度明显减小；电学性能测试与理论分析结果表明，界面缺陷使多层膜电导率提高，而GDC成分增多，则超晶格多层膜电导率增大