[發明專利]一種具有高居里溫度大剩余極化及疲勞特性好的Bi(Zn1/2Zr1/2)O3-PbTiO3基鐵電薄膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201210526658.7
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103130503A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 陳駿;張林興;趙翰慶;鄧金俠;于然波;邢獻然
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C04B35/49
• 分類號: C04B35/49;C04B35/624
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種具有高居里溫度大剩余極化及疲勞特性好的Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-PbTiO₃基鐵電薄膜，其特征在于：以分析純的Pb(COOCH₃)₂·3H₂O、Ti(OC₄H₉)₄?、Bi(NO)₃·5H₂O、Zn(COOCH₃)₂·2H₂O以及Zr(NO)₄·5H₂O為主要原料；按照(1-x)Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-xPbTiO₃稱取符合化學劑量比的各種原料進行配比制得；其中，0.6＜x＜1.0。

2.根據權利要求1所述的具有高居里溫度大剩余極化及疲勞特性好的Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-PbTiO₃基鐵電薄膜，其特征在于：所述Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-PbTiO₃基鐵電薄膜通過PLD、磁控濺射或溶膠凝膠法制備得到。

3.一種具有高居里溫度大剩余極化及疲勞特性好的Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-PbTiO₃基鐵電薄膜的制備方法，其特征在于：所述制備方法采用溶膠凝膠法，包括如下步驟：

（1）?以分析純的Pb(COOCH₃)₂·3H₂O、Ti(OC₄H₉)₄?、Bi(NO)₃·5H₂O、Zn(COOCH₃)₂·2H₂O以及Zr(NO)₄·5H₂O為主要原料；按照(1-x)Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-xPbTiO_3?稱取符合化學劑量比的各種原料進行配制；其中，0.6＜x＜1.0；

（2）?先稱取化學計量比的Ti(OC₄H₉)₄，溶解于乙二醇甲醚中，所述乙二醇甲醚和Ti(OC₄H₉)₄的質量比為1~30：1，攪拌使其充分溶解，形成均勻、澄清的溶液；之后加入水和冰醋酸分別作為絡合劑和穩定劑；所述Ti(OC₄H₉)₄、冰醋酸和水的質量比為1~10：1~2：1；

（3）?將Bi(NO)₃·5H₂O、Zn(COOCH₃)₂·2H₂O和Zr(NO)₄·5H₂O按照所需的化學計量依次加入到上述步驟（2）配得的溶液當中，最后采用乙二醇甲醚定容，得到的溶液濃度在0.05至0.5mol/L之間；將所得液體靜置，令其充分水解；水解時間在1至60天之間；

（4）?將所述步驟（3）所得到的溶膠旋涂在Pt(111)/Ti/SiO₂/Si基底上，之后在300至500℃下熱解并重復n次以上旋涂和熱解步驟得到所需的厚度薄膜；

（5）?將得到的樣品在300-800℃下使用傳統退火方式退火30min以上或快速退火爐快速退火1min以上；如需要增加薄膜厚度，再重復以上旋涂熱解退火流程，即可得到Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-PbTiO₃薄膜。