组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜及其制备方法技术

本申请公开了一种组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜及其制备方法，所述组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法包括以下步骤：获取衬底；在所述衬底上沉积形成底电极层；通过移动掩膜版，在所述底电极层上沉积不同含量的锆酸铅和钛酸铅，得到组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜。本申请解决了现有技术测试锆钛酸铅薄膜组分与性能之间的关系的准确性较低的技术问题。性能之间的关系的准确性较低的技术问题。性能之间的关系的准确性较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜及其制备方法


[0001]本申请涉及铁电材料
，尤其涉及一种组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]锆钛酸铅薄膜[Pb(Zr
x
Ti1‑
x
)O3]具有优异的铁电、压电、热释电及光电特性，在非易失性存储器、压电传感器、红外探测器和高密度储能器等领域有着非常广泛的应用。研究表明，Pb(Zr
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Ti1‑
x
)O3薄膜优异的物理性能与其组分和相变密切相关。在Pb(Zr
x
Ti1‑
x
)O3薄膜体系中存在两种组分相关的相界，分别为准同型相界(MPB)和反铁电
‑
铁电(FE
‑
AFE)相界，这两种组分相关的相界已成为设计开发高性能Pb(Zr
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Ti1‑
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)O3器件的关键依据。因此，建立Pb(Zr
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Ti1‑
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)O3薄膜性能与组分、结构及相变的关系，对于Pb(Zr<br/>x
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法包括以下步骤：获取衬底；在所述衬底上沉积形成底电极层；通过移动掩膜版，在所述底电极层上沉积不同含量的锆酸铅和钛酸铅，得到组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜。2.如权利要求1所述的组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述锆钛酸铅薄膜的分子式为Pb(Zr
x
Ti1‑
x
)O3，其中，0≤X≤1，所述X沿预设组分梯度变化方向呈梯度递增或梯度递减。3.如权利要求1所述的组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述锆钛酸铅薄膜的厚度为20～150nm，所述底电极层的厚度为5～20nm，所述衬底为长1～1.5cm，宽1～1.5cm的矩形。4.如权利要求1所述的组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述底电极层包括钌酸锶薄膜，所述衬底包括钛酸锶衬底。5.如权利要求1至4任一项所述的组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述通过移动掩膜版，在所述底电极层上沉积不同含量的锆酸铅和钛酸铅，得到组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的步骤包括：通过移动掩膜版，将所述底电极层分成薄膜生长区域和覆盖区域；通过脉冲激光沉积在所述薄膜生长区域上沉积不同含量的锆酸铅和钛酸铅，得到组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜，其中，所述脉冲激光沉积的靶基距为65～80mm，所述脉冲激光沉积的真空度≤5
×
10
‑7Pa，所述脉冲激光沉积的沉积温度为580～630℃，所述脉冲激光沉积的氧分压为100～200mTorr，所述脉冲激光沉积的激光能量为280～350mJ，所述脉冲激光沉积的脉冲激光频率为10Hz。6.如权利要求1至4任一项所述的组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述通过移动掩膜版，在所述底电极层上沉积不同含量的锆酸铅和钛酸铅，得到组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的步骤包括：通过向预设第一方向移动掩膜版，在所述底电极层上沉积不同厚度的锆酸铅；通过向预设第二方向移动掩膜版，在所述锆酸铅上沉积不同厚度的钛酸铅，其中，所述第二方向为所述第一方向的反方向；将预设第一循环次数增加一次，得到新的预设第一循环次数；若所述新的预设第一循环次数大于或等于预设第一循环次数阈值，则获得组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：任传来，钟高阔，曾令平，陈骞鑫，安峰，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：