一种铁电薄膜材料器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁电薄膜材料器件及其制备方法。该铁电薄膜材料器件的制备方法包括以下步骤：制备PZT溶胶；使用匀胶机将所述PZT溶胶旋涂在Pt/Si衬底上，烘干并退火，得到一层涂层，重复进行旋涂、烘干和退火操作，得到PZT铁电薄膜；再在PZT铁电薄膜上沉积Pt电极，获得PZT铁电薄膜材料器件。通过本发明专利技术制得的PZT铁电薄膜材料器件具有优异的能储性能和光伏性能，其最大能储密度可以达到9.4J/cm

【技术实现步骤摘要】
一种铁电薄膜材料器件及其制备方法
本专利技术涉及电容器和光伏器件领域，尤其涉及一种铁电薄膜材料器件及其制备方法。
技术介绍
随着电力系统的快速发展，高能电容器能够提供远大于蓄电池的放电功率，由于有限的能储密度，目前市场上销售的电容器多为陶瓷电容器，体积较大，难以满足器件小型化的要求。而在光伏方向，目前主要为硅基材料，掺杂砷磷镓等元素，一般合成较难，其开路电压和转化效率较低，研究新型的光伏材料迫在眉睫。新型介电材料的研究，有利于提升介电材料的储能密度，并耐受更高电压，较小的损耗，从而实现电容器的小型化和便捷化，拓展其应用范围。新型电容器材料的研究层出不穷，主要包括锆钛酸铅系元素掺杂的陶瓷及厚膜研究、有机铁电材料聚偏氟乙烯及其共聚物研究和多元弛豫铁电体以及他们的共混物的介电性质，但是各自有其局限性。其中，锆钛酸铅(PZT)系材料在大功率介电能储、红外探测、微机电系统和信息储存方面应用广泛，锆钛酸铅是一种铁电材料，居里温度230～490℃，饱和极化约60μC/cm2，禁带宽带约3.6eV。此类材料目前报道的最高能储密度仅为2～5J/cm3，效率为30～40％，其开路电压约为0.3～0.6V本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁电薄膜材料器件的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：以三水乙酸铅、正丙醇锆和四异丙醇钛为原料，以冰乙酸和去离子水为溶剂，以正丙醇为螯合剂，制得Pb(Zr0.52Ti0.48)O3溶胶；S2：使用匀胶机将所述Pb(Zr0.52Ti0.48)O3溶胶旋涂在Pt/Si衬底上，得到第一层涂膜，烘干并退火，得到第一层涂层；然后使用匀胶机将所述Pb(Zr0.52Ti0.48)O3溶胶旋涂在该第一层涂层上，得到第二层涂膜，烘干并退火，得到第二层涂层；重复进行所述Pb(Zr0.52Ti0.48)O3溶胶的旋涂、烘干和退火工艺，得到Pb(Zr0.52Ti0.48)O3铁电薄膜；S3：通过脉冲激光...

【技术特征摘要】
1.一种铁电薄膜材料器件的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：以三水乙酸铅、正丙醇锆和四异丙醇钛为原料，以冰乙酸和去离子水为溶剂，以正丙醇为螯合剂，制得Pb(Zr0.52Ti0.48)O3溶胶；S2：使用匀胶机将所述Pb(Zr0.52Ti0.48)O3溶胶旋涂在Pt/Si衬底上，得到第一层涂膜，烘干并退火，得到第一层涂层；然后使用匀胶机将所述Pb(Zr0.52Ti0.48)O3溶胶旋涂在该第一层涂层上，得到第二层涂膜，烘干并退火，得到第二层涂层；重复进行所述Pb(Zr0.52Ti0.48)O3溶胶的旋涂、烘干和退火工艺，得到Pb(Zr0.52Ti0.48)O3铁电薄膜；S3：通过脉冲激光沉积法在所述Pb(Zr0.52Ti0.48)O3铁电薄膜上沉积Pt电极，得到Pb(Zr0.52Ti0.48)O3铁电薄膜材料器件。2.根据权利要求1所述的铁电薄膜材料器件的制备方法，其特征在于：所述步骤S2的旋涂过程中，匀胶机对Pb(Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾敏，陈义，陈建伟，陆旭兵，高兴森，刘俊明，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44