【技术实现步骤摘要】
一种(100)择优取向和高介电常数的锆钛酸铅压电薄膜的制备方法
本专利技术属于压电材料薄膜制备领域，涉及一种(100)择优取向和高介电常数的锆钛酸铅压电薄膜的制备方法。
技术介绍
压电、铁电材料锆钛酸铅(简称PZT)是属于ABO3型的钙钛矿相化合物，其化学式为Pb(ZryTi1-y)O3，在居里温度以下，当其化学组成在准同型相界附近时(即y＝0.52或0.53)，材料具有良好的压电、介电和铁电性能，使其在压电式喷墨打印头等微电子机械系统领域得到广泛关注。制备PZT压电薄膜的方法包括很多种，比如激光脉冲沉淀法、磁控溅射法、金属有机化学气相沉积法、化学溶液沉积法、溶胶-凝胶法等。其中，溶胶-凝胶法因具有制备周期短、化学成分控制稳定、工艺灵活简单等优点而得到广泛应用。很多研究表明，(100)晶粒择优取向的PZT压电薄膜最适合应用于执行器中，因此为了制备(100)取向度较高的PZT压电薄膜，通常在衬底上预先溅射如SrRuO3、LaNiO3等种晶层，以此来引导PZT压电薄膜沿(100)晶向生长。然而上述方法存在价格昂贵、制备周期长等缺陷，不利于锆钛酸铅压电薄膜的实际生产和应...
【技术保护点】
1.一种(100)择优取向和高介电常数的锆钛酸铅压电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)以乙酸铅、硝酸锆和钛酸四丁酯为原料，乙二醇甲醚为溶剂，乙酰丙酮和甲酰胺为稳定剂，制备两种锆钛酸铅前驱体溶液，具体步骤为：先将钛酸四丁酯加入乙酰丙酮溶液中，再加入乙二醇甲醚、乙酸铅、硝酸锆和甲酰胺，并通过酸碱调节剂调节溶液PH，制备得到化学式为Pb1.25(ZryTi1‑y)O3和Pb1.10(ZryTi1‑y)O3的两种锆钛酸铅前驱体溶液，其中y为0.50‑0.53；所述的锆钛酸铅前驱体溶液，其pH值为4.0‑5.5，浓度为0.30‑0.50mol/L；制备Pb1.25(Zry...
【技术特征摘要】
1.一种(100)择优取向和高介电常数的锆钛酸铅压电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)以乙酸铅、硝酸锆和钛酸四丁酯为原料，乙二醇甲醚为溶剂，乙酰丙酮和甲酰胺为稳定剂，制备两种锆钛酸铅前驱体溶液，具体步骤为：先将钛酸四丁酯加入乙酰丙酮溶液中，再加入乙二醇甲醚、乙酸铅、硝酸锆和甲酰胺，并通过酸碱调节剂调节溶液PH，制备得到化学式为Pb1.25(ZryTi1-y)O3和Pb1.10(ZryTi1-y)O3的两种锆钛酸铅前驱体溶液，其中y为0.50-0.53；所述的锆钛酸铅前驱体溶液，其pH值为4.0-5.5，浓度为0.30-0.50mol/L；制备Pb1.25(ZryTi1-y)O3和Pb1.10(ZryTi1-y)O3两种锆钛酸铅前驱体溶液时，分别控制乙酸铅、硝酸锆、钛酸四丁酯、乙酰丙酮和甲酰胺之间的摩尔比为1.25：y：(1-y)：(0.7-1.2)：(1.8-2.4)和1.1：y：(1-y)：(0.7-1.2)：(1.8-2.4)；2)将步骤1)制备得到的两种锆钛酸铅前驱体溶液按照m/n的层数比循环沉积在衬底上，重复沉积至所需厚度，其中m为化学式为Pb1.25(ZryTi1-y)O3的锆钛酸铅前驱体溶液的层数，n为化学式为Pb1.10(ZryTi1-y)O3的锆钛酸铅前驱体溶液的层数，m/n为1/1、1/2、1/3和1/4；再经热处理后得到具有(100)晶粒择优取向、高介电常数的锆钛酸铅压电薄膜；其中热处理步骤包括：先在150-200℃下干燥，去除锆钛酸铅压电薄膜中的水分，然后在300-450℃下将锆钛酸铅压电薄膜热分解处理，再在600-700℃下退火处理。2.根据权利要求1所述的一种(100)择优取向和高介电常数的锆钛酸铅压电薄膜的制备方法，其特征在于，所述的锆钛酸铅前驱体溶液的制备包括如下步骤：a)将钛酸四丁酯溶于乙酰丙酮中，得到混合液A；将混合液A升温至40-55℃，保温40-70min；b)依次将硝酸锆、乙酸铅和乙二醇甲醚加入至步骤a)中保温后的混合液A中，搅匀，得到混合液B；将混合液B升温至80-120℃，保温40-70min；c)向步骤b)中保温后的混合液B中加入甲酰胺，搅匀，得到混合...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩梅，王力成，
申请(专利权)人：大连瑞林数字印刷技术有限公司，大连思普乐信息材料有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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