[發明專利]基于疊片結構的BaZr0.2

有效

• 申請號: 202110022043.X
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112853267B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 方小英;成宏卜;陳彧芳;張偉;張雪花;胡芳仁
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/16;C23C14/18;C23C14/04;C23C14/35
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 趙淑芳

本發明公開了一種基于疊片結構的BaZr_0.2Ti_0.8O₃多層薄膜及制備方法，多層薄膜包括若干層交替錯位沉積在基片上電極薄膜層和BaZr_0.2Ti_0.8O₃薄膜層，通過磁控濺射和平移掩膜板的方法在基片上交替錯位沉積電極薄膜層和BaZr_0.2Ti_0.8O₃薄膜層。本發明簡化了多層薄膜的制備工藝，不需要重復的刻蝕等步驟，避免產生二次污染和防止結構損傷；沉積速率高，提高了鍍膜質量和鍍膜效率；能較大面積成膜，可實現大尺寸樣品的制備，適用于批量生產。

技術領域

本發明涉及多層薄膜及制備方法，具體涉及一種基于疊片結構的BaZr_0.2Ti_0.8O₃多層薄膜及制備方法。

背景技術

近年來，隨著現代社會對電能需求的增加，人們對高性能的電能存儲和轉換裝置提出了更高的要求。在各種可用的電能存儲裝置中，多層薄膜電容器因具有充放電速度快、儲能密度高等獨特優點而得到了廣泛關注。

多層薄膜電容器是一種內部電極交替分離的多層結構，眾所周知，減小介電層的厚度可以提高多層薄膜電容器的電容和體積效率，同時可以降低多層薄膜電容器的驅動電壓。此外，增加介電層的數量可以增加多層薄膜電容器的電容。因此，介電層的厚度和數量是決定多層薄膜電容器性能的主要因素。

當前制備薄膜的方法主要有流延法、脈沖激光沉積和化學氣相沉積等方法。流延法雖然具有生產速度快，成本低，產量高等優點，但是很難制備出具有足夠鐵電和介電性能的亞微米厚的多層薄膜。脈沖激光沉積和化學氣相沉積等方法，雖然很容易制備出亞微米厚度的薄膜，但是存在制備工藝復雜、樣品尺寸小、樣品利用率低、不適合大規模生產等問題。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種基于疊片結構的BaZr_0.2Ti_0.8O₃多層薄膜及制備方法，解決現有方法需要重復刻蝕，容易造成結構損傷，沉積效率低、樣品尺寸小的問題。

技術方案：本發明所述的基于疊片結構的BaZr_0.2Ti_0.8O₃多層薄膜，包括若干層交替錯位沉積在基片上電極薄膜層和BaZr_0.2Ti_0.8O₃薄膜層，電極層厚度50-300nm，BaZr_0.2Ti_0.8O₃薄膜層厚度為100nm-2μm，所述電極層材料為鉑、鎳酸鑭和釕酸鍶中的任一種。

其中，所述基片材料為硅、氧化鎂和鈦酸鍶中的任一種。

所述電極層之間交替分離。

所述的基于疊片結構的BaZr_0.2Ti_0.8O₃多層薄膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)將基片置于磁控濺射儀的基片夾上，在基片上沉積電極薄膜層，然后向左平移基片夾上的掩膜板，錯位沉積BaZr_0.2Ti_0.8O₃層，繼續向左平移掩膜板，錯位沉積電極層，制備得到疊片結構的BaZr_0.2Ti_0.8O₃單層薄膜；

(2)向右平移掩膜板，錯位沉積BaZr_0.2Ti_0.8O₃層；繼續向右平移掩膜板，錯位沉積電極層，此時制備得到疊片結構的BaZr_0.2Ti_0.8O₃雙層薄膜；