[發明專利]一種具有較低矯頑場的非本征鐵電陶瓷器件及其制備方法有效
| 申請號: | 201711067148.7 | 申請日: | 2017-11-03 |
| 公開(公告)號: | CN107814567B | 公開(公告)日: | 2020-10-02 |
| 發明(設計)人: | 王守宇;尚玉雪 | 申請(專利權)人: | 天津師范大學 |
| 主分類號: | C04B35/465 | 分類號: | C04B35/465;C04B35/624;C04B41/88;H01L27/11507 |
| 代理公司: | 天津市杰盈專利代理有限公司 12207 | 代理人: | 朱紅星 |
| 地址: | 300387 *** | 國省代碼: | 天津;12 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 具有 較低矯頑場 征鐵電 陶瓷 器件 及其 制備 方法 | ||
1.一種具有較低矯頑場和層狀鈣鈦礦結構的非本征鐵電陶瓷器件的制備方法,其特征在于按如下的步驟進行:
(1)以純度99.99%的Ti(OC4H9)4和硝酸鹽Ca(NO3)2·4H2O為原料,用乙二醇和酒石酸作為溶劑,將硝酸鹽原料以60-80℃恒溫水浴攪拌溶解得到無色透明的溶膠;其中Ti(OC4H9)4:硝酸鹽Ca(NO3)2·4H2O:酒石酸的摩爾比為2:3:5;乙二醇溶劑的用量滿足Ti(OC4H9)4和硝酸鹽Ca(NO3)2·4H2O的濃度為0.6mol/L;
(2)將步驟(1)所獲得的無色透明溶膠在80-90℃下干燥約20h直至由水狀變為膠狀,得到無色透明的凝膠;將無色透明的凝膠于120-180℃下徹底干燥,隨后再于300-600℃下預燒結處理6h;將預燒處理后所獲得的中間產物充分研磨和壓片,再于1400-1450℃下燒結25-50h,從而得到高純度Ca3Ti2O7陶瓷;
(3)將步驟(2)中制成的Ca3Ti2O7顆粒壓片燒結,得到非本征鐵電陶瓷層;隨后將非本征鐵電陶瓷層放置到真空腔室中,在300-600℃溫度下沉積特定厚度的上、下電極層,即獲得具有較低矯頑場和層狀鈣鈦礦結構的非本征鐵電陶瓷器件;所述的特定厚度的上、下電極層指的是Pt、Au或Ag導電薄膜中的一種,所述導電下電極層厚度為500-2000nm;Ca3Ti2O7半導體層厚度為0.2-1mm;導電上電極層厚度為500-2000nm。
2.權利要求1所述的制備方法,其特征在于:步驟(3)中,導電下電極(1)和導電上電極薄膜層(3)的沉積采用真空環境,氣壓低于3×10-3Pa,沉積溫度為300~500℃。
3.采用權利要求1所述方法制備的具有較低矯頑場和層狀鈣鈦礦結構的非本征鐵電陶瓷器件在調控鐵電存儲器件的矯頑電壓,提高鐵電存儲器件性能方面的應用。
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