[發明專利]一種具有高調諧率的鈦酸鍶鉛鐵電薄膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201210237825.6
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN102719793A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 王根水;李魁;董顯林;雷秀云
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/34
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

1.一種具有高調諧率的鈦酸鍶鉛鐵電薄膜的制備方法，所述方法是在具有底電極的襯底上利用非原位射頻磁控濺射的方法制備鈦酸鍶鉛鐵電薄膜，其特征在于，所述方法通過改變磁控濺射過程中通入的氧氣和氬氣的比例為0～50%以制備具有不同致密度和不同晶粒生長模式的鈦酸鍶鉛薄膜材料；其中在后退火處理過程中后退火溫度為400～750℃。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述晶粒的生長模式為柱狀生長模式或顆粒狀生長模式。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，濺射氣體為純氬氣，薄膜材料表現為致密的微觀結構，且其晶粒的生長模式為柱狀生長模式。

4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，使氧氣和氬氣的比例為10～50%，薄膜材料呈現多孔的不致密結構，且其晶粒的生長模式為顆粒狀生長模式。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述濺射功率為30～150W、濺射氣壓為2Pa～20Pa。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述退火溫度為400～500℃。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的制備方法，其特征在于，在后退火處理過程中，升溫速率為2℃/分鐘，降溫速率為1℃/分鐘。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述工序A中，所述襯底采用SiO₂、Si或者單晶襯底，所述底電極采用鈣鈦礦相氧化物導電薄膜或者金屬。

9.根據權利要求1或8所述的制備方法，其特征在于只利用濺射過程中的輝光使所述襯底溫度達到規定的溫度。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述射頻磁控濺射過程中薄膜材料的中心法線距離靶材中心法線0～5cm。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的方法制備的鈦酸鍶鉛鐵電薄膜，其特征在于，其結構式為Pb_1-xSr_xTiO₃，其中x為0.3～0.6；且所述薄膜具有呈柱狀或顆粒狀的微觀結構。