[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201210526658.7
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103130503A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳駿;張林興;趙翰慶;鄧金俠;于然波;邢獻然
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鐵電儲存功能材料及其制備，尤其涉及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基鐵電薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

在非揮發(fā)性鐵電存儲器（FRAM）等器件應(yīng)用領(lǐng)域，鐵電薄膜的性能及其翻轉(zhuǎn)壽命是其是否具有市場前景的重要因素。例如足夠大的剩余極化、好的疲勞特性等重要條件。BiMeO₃-PbTiO₃(Me為平均價態(tài)為+3的金屬離子)是一類具高居里溫度、鐵電、壓電等性能于一身的鐵電材料。文獻J.?Appl.?Phys.,?105,?044105（2009）報道Bi/Pb與O之間具有強的雜化以及Zn具有強鐵電活性，陽離子與陰離子氧之間大的電子軌道雜化，可能帶來提升的自發(fā)極化及高的居里溫度，如體系(1-x)Bi(Zn_1/2Ti_1/2)O₃-xPbTiO₃，可以設(shè)想(1-x)Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-xPbTiO₃（0<x<0.4）應(yīng)該具有優(yōu)異的鐵電性能以及高的居里溫度。同時結(jié)構(gòu)均勻的單一相的鐵電薄膜可以提高材料的抗疲勞強度。因此制備出Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-PbTiO₃薄膜具有廣泛的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于制備出一種具有高居里溫度、大剩余極化及疲勞特性好的新型Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-PbTiO₃基鐵電薄膜，為集成鐵電器件提供了一種新型的材料。

本發(fā)明利用薄膜制備技術(shù)，成功制備出具有大的剩余極化、優(yōu)良的疲勞特性以及高居里溫度的Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-PbTiO₃基鐵電薄膜。

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本發(fā)明提供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，是以分析純的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(xué)劑量比的各種原料進行配比制得；其中，0.6＜x＜1.0。

進一步的，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。

本發(fā)明具有高居里溫度、大剩余極化及疲勞特性好的Bi(Zn_1/2Zr_1/2)O₃-PbTiO₃基鐵電薄膜通過以下制備方法制得：所述制備方法采用溶膠凝膠法，包括如下步驟：