[發明專利]一種鐵電薄膜材料器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201810575033.7
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN109036878B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 曾敏;陳義;陳建偉;陸旭兵;高興森;劉俊明
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01G13/00
• 分類號: H01G13/00;H01G4/10;H01L31/18;H01L31/032
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘雯瑛

1.一種鐵電薄膜材料器件的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：先將三水乙酸鉛加入冰乙酸，控制溫度為70℃，完全溶解即制得溶液A；再將正丙醇鋯和四異丙醇鈦混合，加入冰乙酸和正丙醇后制得溶液B；最后將溶液A與溶液B混合，加入去離子水、正丙醇和冰乙酸，制得Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃溶膠；

S2：使用勻膠機將所述Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃溶膠旋涂在Pt/Si襯底上，得到第一層涂膜，烘干并退火，得到第一層涂層；然后使用勻膠機將所述Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃溶膠旋涂在該第一層涂層上，得到第二層涂膜，烘干并退火，得到第二層涂層；重復進行所述Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃溶膠的旋涂、烘干和退火工藝，得到Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃鐵電薄膜；

S3：通過脈沖激光沉積法在所述Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃鐵電薄膜上沉積Pt電極，得到Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃鐵電薄膜材料器件。

2.根據權利要求1所述的鐵電薄膜材料器件的制備方法，其特征在于：所述步驟S2的旋涂過程中，勻膠機對Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃溶膠以2000rpm的轉速旋涂20s。

3.根據權利要求2所述的鐵電薄膜材料器件的制備方法，其特征在于：所述步驟S2的烘干過程中，將旋涂后得到的涂膜靠近100℃加熱臺烘干，待表面均勻變色后，置于加熱臺邊緣，3min后移至加熱臺中央，繼續烘干5～10min。

4.根據權利要求3所述的鐵電薄膜材料器件的制備方法，其特征在于：所述步驟S2的退火過程中，將烘干后的涂膜置于退火爐中，設置升溫速率為5～10℃/s，降溫速率為3～5℃/s，目標溫度依次為200℃、300℃、450℃、700℃和100℃，相應的保溫時間依次為10s、500s、500s、300s和100s。

5.根據權利要求4所述的鐵電薄膜材料器件的制備方法，其特征在于：所述步驟S2中，重復進行六次所述旋涂、烘干和退火工藝，得到由六層涂層構成的Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃鐵電薄膜。

6.根據權利要求1～5中任一所述的制備方法制得的鐵電薄膜材料器件。