一种柔性弹性氧化物铁电薄膜传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种柔性弹性氧化物铁电薄膜传感器。该传感器具有褶皱结构，包括依次连接的金箔、绝缘薄膜、平行下电极、氧化物铁电薄膜、平行上电极。本发明专利技术的传感器，氧化物铁电薄膜是传感器的功能层，“下电极/铁电薄膜/上电极”是传感器基本单元，平行下电极与平行上电极相互垂直，形成由若干单元构成的传感器，传感器的厚度为0.5μm至10μm，含有规则排列的褶皱结构，因此传感器柔韧性好，具有弹性和延展性，可以转移到人体和动物皮肤、植物表皮、人造有机物或无机物表面，并感知上述物体应变和温度变化。温度变化。温度变化。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性弹性氧化物铁电薄膜传感器


[0001]本申请涉及铁电氧化物薄膜传感器领域，具体涉及一种柔性弹性铁电氧化物薄膜传感器。

技术介绍

[0002]近年来，超薄电极、传感器、无线电源、电子元件和通信系统组成的超薄、柔性、可穿戴表皮电子系统(即电子纹身)，可望测试佩戴者的心率、血压、皮肤温度等生命健康数据。作为有重要且广泛应用的功能材料之一，铁电和压电材料在柔性电子器件和可穿戴电子设备也有着非常重要的应用前景。
[0003]PZT、PMN
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PT、BaTiO3等氧化物铁电材料具有优异的压电、介电和多铁性能，已经在电子工业和高端制造业中获得了广泛的应用，包括医用B超探头、船舶声纳、温度传感器、压电传感器、红外探测器、加速度传感器。这些钙钛矿氧化物铁电材料的诸多应用通常基于其陶瓷或单晶形态，样品坚硬不可弯曲。柔性电子器件和可穿戴设备的蓬勃发展需要当前的氧化物铁电薄膜和器件能够柔性弯曲和弹性可延展。
[0004]当PZT等铁电薄膜的基片被剥离或者减薄到微纳米尺度，铁电膜不但具有优越的抗弯曲性能，还可能具有类似单晶和陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性弹性铁电氧化物薄膜传感器，其特征在于，该传感器具有褶皱结构，包括依次连接的金箔、绝缘薄膜、平行下电极、氧化物铁电薄膜、平行上电极。2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，金箔厚度为50nm
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500nm；绝缘薄膜选自SiO2、Al2O3、HfO2中的任意一种，其厚度为10
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200nm，表面粗糙度小于5nm；氧化物铁电薄膜选自PZT、PMN
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PT、BaTiO3中的任意一种，其厚度为100nm
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4μm，表面粗糙度小于5nm；平行下电极和平行上电极采用Au电极，Au电极厚度为0.05
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0.5μm。3.如权利要求1或2所述的传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，将金箔转移至耐700度以上高温和表面平整的硬质基片上，通过银浆将金箔的四边粘接和固定在硬质基片上，获得硬质基片/金箔样品；步骤二，将硬质基片/金箔放入真空生长腔，在金箔表面生长绝缘薄膜，获得硬质基片/金箔/绝缘薄膜样品；步骤三，采用掩膜版或者光刻技术，在绝缘薄膜表面，生长金电极作为平行下电极，获得硬质基片/金箔/绝缘薄膜/平行下电极样品；步骤四，在平行下电极表面，在高温和氧气环境中生长氧化物铁电薄膜，获得硬质基片/金箔/绝缘薄膜/平行下电极/氧化物铁电薄膜样品；步骤五，采用掩膜版或者光刻技术，在绝缘薄膜表面，生长金电极作为平行上电极，获得硬质基片/金箔/绝缘薄膜/平行下电极/氧化物铁电薄膜/平行上电极样品；步骤六，将硬质基片从上述样品中去掉，获得自支撑的传感器；步骤七，将弹性体面内相互垂直的两个方向双向拉伸至最大值，将步骤六获得的自支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁国亮，邢益菘，唐晓龙，张骥，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：