【技术实现步骤摘要】
一种高性能锆钛酸铅压电薄膜底电极的制备方法
本专利技术属于薄膜压电材料制备领域，特别涉及一种高性能锆钛酸铅压电薄膜底电极的制备方法。
技术介绍
锆钛酸铅(简称PZT)是属于ABO3型的钙钛矿压电材料，其化学式为Pb(ZryTi1-y)O3，当原子比Zr/Ti＝0.52:0.48或0.53:0.47时，该材料具有良好的压电、介电和铁电性能。一般来说，在微机电系统上用作驱动单元的PZT薄膜一般需要有较好的压电性能。研究表明：(100)择优取向度高的PZT压电薄膜具有更高的压电系数，应用于微执行器件上时会更具有优势。此外，PZT薄膜的基底材料对PZT薄膜的生长与性能有很大影响。许多学者通过溅射与(100)择优取向的PZT薄膜晶格较为匹配的缓冲层基底材料，如SrRuO3、LaNiO3等来制备(100)择优取向的PZT压电薄膜，但该方法价格高且周期长。另外一种主流的基底材料就是Pt/Ti/SiO2/Si基底，其中金属Ti的作用主要是粘结氧化层与电极层，而Pt又与PZT薄膜的晶格常数，热膨胀系数较为匹配，可作为较理想的底电极材料。同时，许多研究报道基底Ti原子的扩散对PZT薄...
【技术保护点】
1.一种高性能锆钛酸铅压电薄膜底电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在SiO2/Si衬底上磁控溅射制备得到Pt‑Ti/Ti/SiO2/Si底电极；2)以乙酸铅、硝酸锆和钛酸四丁酯为原料，乙酰丙酮和甲酰胺为稳定剂，乙二醇甲醚为溶剂，并通过酸碱调节剂调节pH，制备化学式为Pb(ZryTi1‑y)O3的锆钛酸铅前驱体溶液，其中y为0.51‑0.55；所述的锆钛酸铅前驱体溶液，其pH值为3.5‑5.6，浓度为0.32‑0.52mol/L；制备锆钛酸铅前驱体溶液时，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1.1‑1.3：y：1‑y：0.80‑1.50：...
【技术特征摘要】
1.一种高性能锆钛酸铅压电薄膜底电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在SiO2/Si衬底上磁控溅射制备得到Pt-Ti/Ti/SiO2/Si底电极；2)以乙酸铅、硝酸锆和钛酸四丁酯为原料，乙酰丙酮和甲酰胺为稳定剂，乙二醇甲醚为溶剂，并通过酸碱调节剂调节pH，制备化学式为Pb(ZryTi1-y)O3的锆钛酸铅前驱体溶液，其中y为0.51-0.55；所述的锆钛酸铅前驱体溶液，其pH值为3.5-5.6，浓度为0.32-0.52mol/L；制备锆钛酸铅前驱体溶液时，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1.1-1.3：y：1-y：0.80-1.50：2.00-2.55；3)将步骤2)中制备得到的锆钛酸铅前驱体溶液沉积在Pt-Ti/Ti/SiO2/Si底电极上并进行热处理，重复沉积和热处理步骤多次至所需厚度，制备得到锆钛酸铅压电薄膜；其中热处理步骤包括：先在110-180℃下干燥处理5-10分钟去水分；然后在300-500℃下热分解5-10分钟分解有机物；最后在550-700℃下退火处理8-15分钟使薄膜晶化为钙钛矿结构。2.根据权利要求1所述的一种高性能锆钛酸铅压电薄膜底电极的制备方法，其特征在于，所述Pt-Ti/Ti/SiO2/Si底电极的制备包括如下步骤：a)控制磁控溅射仪本底真空度为(3.0-8.0)×10-5Pa，随后充入纯Ar气体并调节沉积气压为0.2-1.2Pa，打开Ti靶材对应溅射电源并调节功率为0-100W，在SiO2/Si衬底上沉积30-60nm的Ti金属层；b)在步骤a)所述沉积条件下，同时打开Ti和Pt靶材对应溅射电源，调节金属Ti和Pt靶材的溅射功率分别为0-100W和100-200W，在Ti金属层上沉积得到Pt-Ti/Ti/SiO2/Si底电极材料。3.根据权利要求1或2所述的一种高性能锆钛酸铅压电薄膜...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩梅，王兴，王富安，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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