【技术实现步骤摘要】
铌酸盐基无铅铁电压电薄膜及其制备方法
[0001]本专利技术涉及电子信息材料
,具体而言,本专利技术涉及铌酸盐基无铅铁电压电薄膜及其制备方法。
技术介绍
[0002]压电效应是由于应力T和应变S等机械量与电场强度E和电位移D(或极化强度P)等电学量之间的耦合效应造成的。具有压电效应的物体称为压电体。压电材料发生谐振时,特征尺寸越小,该尺寸方向上的谐振频率越高,压电薄膜由于尺寸在数十纳米和亚微米级别而在高频场合应用极具优势。此外,薄膜可以实现压电器件的平面化和集成化,使压电材料与半导体材料紧密结合,从而在微机电系统(MEMS)中具有非常广泛的应用。
[0003]目前使用最广泛的压电薄膜是锆钛酸铅(PZT)基压电薄膜。然而,由于PZT中含有大量有毒性的铅,在生产和废物处理过程中对环境和人体会造成很大的危害,因此,发展一种能够替代PZT的新型无铅压电薄膜至关重要。铌酸钾钠(KNN)基无铅压电薄膜由于压电性能高,机电耦合系数大,介电常数低等优点而引起了人们的广泛关注,成为最具有应用前景的无铅压电薄膜之一。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制备多晶铌酸盐基压电薄膜的方法,其特征在于,包括:(1)将金属醇盐、金属乙酰丙酮盐、金属乙酸盐、掺杂剂、pH值调节剂、稳定剂和溶剂混合,并进行第一热处理,得到混合溶胶;(2)将所述混合溶胶甩胶至衬底表面,并进行第二热处理,得到所述多晶铌酸盐基压电薄膜。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属醇盐包括乙醇钾、乙醇钠、乙醇铌、乙醇钽、正丙醇锆中的至少之一;任选地,所述金属乙酰丙酮盐为乙酰丙酮锂;任选地,所述金属乙酸盐为乙酸钙;任选地,所述掺杂剂为四水合乙酸锰;任选地,所述pH值调节剂为乙酸;任选地,所述稳定剂为PEG600;任选地,所述溶剂为乙二醇独甲醚。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述混合物料中,金属元素与氧元素的化学计量比满足0.95(K
0.49
Na
0.49
Li
0.02
)(Nb
0.8
Ta
0.2
)-0.05CaZrO3。任选地,所述掺杂剂的添加量为所述金属醇盐、所述金属乙酰丙酮盐、所述金属乙酸盐总量的1~5mol%。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员:李敬锋,黄宇,刘丽莎,张素伟,舒亮,罗川,野田克敏,后藤哲,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:
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