一种高储能密度的铁电薄膜及其制备方法与应用技术

一种高储能密度的铁电薄膜及其制备方法与应用。所述铁电薄膜是在Pt(111)/Ti/SiO<subgt;2</subgt;/Si复合衬底上，通过溶胶凝胶法旋涂出具有铁电效应的化学式为Ba(Zr<subgt;0.35</subgt;Ti<subgt;0.65</subgt;)O<subgt;3</subgt;(BZT35)的铁电薄膜，然后经高温管式炉退火制备而成，其中复合衬底自上而下分别为Pt，Ti，SiO<subgt;2</subgt;和Si。该铁电薄膜在室温下具有良好的介电、铁电和耐压性能，以及良好的频率稳定性，在退火温度为625℃的退火工艺下制得的薄膜获得最大击穿场强为3.57MV/cm，储能密度为32.52J/cm<supgt;3</supgt;，储能效率为89.4％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子信息材料与元器件领域，特别涉及一种高储能密度的铁电薄膜及其制备方法与应用。

技术介绍

1、上世纪70年代以来，脉冲功率技术已被广泛应用于激光技术、核技术、加速器、电子束等。脉冲电容器是脉冲功率设备的一个关键部件，用来在很短的时间内传送大量的能量。脉冲电容器需要承受达数千伏的高压，并在短时间(纳秒)内产生数千安的放电电流，同时，脉冲电容器还要承受数千次的充放电寿命。而储能技术则是应用脉冲功率设备的关键。电容储能具有最高的功率、效率，且限制条件少、结构简单，为研究的焦点。因而提高电容储能材料储能密度及储能水平是提高脉冲系统效率的最有效的途径。电介质电容器的放电时间从纳秒到微秒不等，这种超短放电时间，加上其巨大的功率密度，使其适合于脉冲功率系统中的能量存储。

2、相较于块体储能材料，薄膜材料受应变影响较小，易于制备，便于集成、制作元器件，体积小、驱动电压低，厚度较薄，所以在较低电压下即可获得较大的电场，因而可获得较高的击穿场强(ebd)。因此，薄膜材料更优于块体材料。铅基薄膜材料因其具有优异的极化特性得到了大量研究者的关注，然而含铅本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高储能密度的铁电薄膜，其特征在于，所述薄膜是在衬底上沉积的具有铁电效应的铁电薄膜，化学式为Ba(Zr0.35Ti0.65)O3(BZT35)，厚度为250-350nm。

2.根据权利要求1所述的高储能密度的铁电薄膜，其特征在于，所述衬底为Pt(111)/Ti/SiO2/Si复合衬底，复合衬底自上而下分别为Pt，Ti，SiO2，Si。

3.权利要求1或2所述的高储能密度铁电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述匀胶处理的方法是，转速800r/min匀胶8s后，3000r/min匀胶2...

【技术特征摘要】

1.一种高储能密度的铁电薄膜，其特征在于，所述薄膜是在衬底上沉积的具有铁电效应的铁电薄膜，化学式为ba(zr0.35ti0.65)o3(bzt35)，厚度为250-350nm。

2.根据权利要求1所述的高储能密度的铁电薄膜，其特征在于，所述衬底为pt(111)/ti/sio2/si复合衬底，复合衬底自上而下分别为pt，ti，sio2，si。

3.权利要求1或2所述的高储能密度铁电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述匀胶处理的方法是，转速800...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙正，岳喜鹏，孙彦纪，鱼正飞，牛雨婷，胡梦晴，邱正君，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：