一种高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料及其制备方法，属于柔性电子设备/器件技术领域。该材料自下而上依次包括：基底层、缓冲层、底电极层和梯度反铁电薄膜层。制备方法包括：选取特定晶面取向的基底层；在选取的特定晶面取向的基底层上生长缓冲层；在缓冲层上生成底电极层；在底电极层上生成沿指定方向含量梯度变化的梯度反铁电薄膜层，得到所述高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料。本发明专利技术通过高通量制备技术，克服了“试错”及不可避免的实验误差以及不能弯曲的限制，有望真正实现可穿戴柔性功能器件的集成化、微型化和多功能化，将进一步拓展柔性反铁电基薄膜材料在未来智能化生活方面的应用。来智能化生活方面的应用。来智能化生活方面的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于柔性电子设备/器件
，涉及一种高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随科学技术的发展，人门对电子设备和器件的需求越来越高，而柔性电子设备与器件作为新电子设备的代表，具有柔性、透明、轻薄、易弯曲等特点，可以更广泛的应用于智能手机设备、平板电脑等电子产品，为未来智能化生活提供更多的可能性与便利性。反铁电(AFE)材料在外部刺激(电场，温度和应力)下，非极性和极性状态之间具有独特的场诱导一阶相变，通常表现出较大的场诱导应变，高的储能密度，大的热释电系数和巨大的电热量效应，广泛应用于微型执行器，红外探测器，数字存储器，高储能电容器和冷却装置等储能以及转换应用。然而，由于传统的反铁电材料需要高温制备以及不能弯曲在柔性电子器件中的应用受到限制，为克服这些限制，有必要制备研究柔性反铁电基薄膜拓展在未来智能化生活方面的应用。
[0003]锆酸铅PbZrO3(PZO)是一种典型的反铁电材料，但在纯PZO陶瓷中，其反铁电
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料，其特征在于，自下而上依次包括：基底层、缓冲层、底电极层和梯度反铁电薄膜层；所述梯度反铁电薄膜层为基于底电极层生长的具有沿指定方向含量梯度变化的AB固溶结构的薄膜，所述AB固溶结构的薄膜中A组分材料的组成元素包含Pb、Zr与O元素，B组分材料的组成元素包含Ba、Zr与O元素。2.根据权利要求1所述一种高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料，其特征在于，所述梯度反铁电薄膜层包括底电极层上先沿指定方向梯度变化的A组分材料，然后沿所述指定方向反方向梯度变化的B组分材料，形成一个循环的梯度组分AB薄膜，再循环10～30次单个循环步骤形成AB固溶结构的薄膜。3.根据权利要求1所述一种高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料，其特征在于，所述AB固溶结构具体为(Pb1‑
x
Ba
x
)ZrO3，其中，x为0～0.1，A组分材料为PbZrO3，B组分材料为BaZrO3。4.根据权利要求1所述一种高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料，其特征在于，所述A组分材料总厚度占所述梯度反铁电薄膜层总厚度的90％～100％。5.根据权利要求1所述一种高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料，其特征在于，所述基底层为柔性云母层，所述缓冲层为CoFe2O4层。6.根据权利要求1所述一种高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料，其特征在于，所述底电极层为SrRuO3层。7.一种高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选取特定晶面取向的基底层；(2)在选取的特定晶面取向的基底层上生长缓冲层；(3)在缓冲层上生成底电极层；(4)在底电极层上生成沿指定方向含量梯度变化的梯度反铁电薄膜层，得到所述高通量柔性成分梯度反铁电基薄膜材料。8.根据权利要求7所述一种高通量制备的梯度功能薄膜材料的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟向丽，曾令平，钟高阔，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：