一种高介电常数锆钛酸铅薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高介电常数锆钛酸铅薄膜的制备方法，包括如下步骤：1)将PbO、TiO2和ZrO2按一定质量比混合，混匀后再添加聚乙烯醇(PVA)水溶液，充分研磨，压制成靶，再进行一次烧结；2)将步骤1)烧结后的物质进行球磨粉碎后，再往其内加入过渡金属氧化物，充分研磨，压制成靶，再进行二次烧结，烧结后制成掺杂锆钛酸铅靶材；3)用磁控溅射方法对烧结后制成的掺杂锆钛酸铅靶材进行锆钛酸铅薄膜沉积，并在一定功率密度下进行溅射；4)将锆钛酸铅薄膜进行快速热处理，得到高介电常数锆钛酸铅薄膜。得到高介电常数锆钛酸铅薄膜。得到高介电常数锆钛酸铅薄膜。

【技术实现步骤摘要】
一种高介电常数锆钛酸铅薄膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高介电常数锆钛酸铅薄膜的制备方法。

技术介绍

[0002]储能电容器在脉冲功率电源、新能源汽车逆变器、嵌入式电容器等方面具有广阔的应用，高储能密度的介电材料可以满足对电容材料的需求。由于锆钛酸铅(简称PZT)铁电薄膜是ABO3型钙钛矿相化合物，当化学组成在准同型相界附近时，具有良好的介电、铁电和压电性能，目前已经广泛应用于储能电容器的介电材料。
[0003]现有制备PZT薄膜的方法包括激光脉冲沉淀法、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，磁控溅射法具有成膜表面均匀、沉积速率可控、周期短、杂质少，适用于大面积沉积等诸多优点而广泛采用。
[0004]目前为了得到介电性能优异的PZT薄膜，通常采用掺杂、调控结晶温度以及增加异质结等，尽管上述方法能够在一定程度上提高锆钛酸铅薄膜的介电性能，但存在谐振频率附近材料介电常数迅速下降，或者高介电常数值处于低频范围，高频范围介电常数不高等问题，不利于锆钛酸铅薄膜的实际生产和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高介电常数锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将PbO、TiO2和ZrO2按一定质量比混合，混匀后再添加聚乙烯醇(PVA)水溶液，充分研磨，压制成靶，再进行一次烧结；2)将步骤1)烧结后的物质进行球磨粉碎后，再往其内加入过渡金属氧化物，充分研磨，压制成靶，再进行二次烧结，烧结后制成掺杂锆钛酸铅靶材；3)用磁控溅射方法对烧结后制成的掺杂锆钛酸铅靶材进行锆钛酸铅薄膜沉积，并在一定功率密度下进行溅射；4)将所述锆钛酸铅薄膜进行快速热处理，得到高介电常数锆钛酸铅薄膜。2.根据权利要求1所述的一种高介电常数锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述PbO、TiO2和ZrO2的纯度均高于99.99％，所述PbO、TiO2和ZrO2按照Pb(Zr
x
Ti1‑
x
)O3(0≤x≤1)的质量比进行称量，其中x为0.48～0.95之间。3.根据权利要求1所述的一种高介电常数锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤1)中，所述聚乙烯醇(PVA)的浓度为5wt％，并按照总质量1g添加1滴的剂量进行添加。4.根据权利要求1所述的一种高介电常数锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于：在步骤1)和步骤2)中，研磨时间为0.1小时～3小时，所述压制成靶的压强为3Mpa～10Mpa，停留时间为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘淼，谢清来，苏子生，王锋，周伯萌，苏建志，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：