一种低晶化温度下制备高度(100)取向无铅压电薄膜的方法技术

一种低晶化温度下制备高度(100)取向无铅压电薄膜的方法，本发明专利技术涉及一种制备无铅压电薄膜的方法。本发明专利技术是要解决现有的压电薄膜材料多数含铅量较大及其制备过程中薄膜晶化温度过高、织构度较差、成本高、工艺复杂且不利于大面积Si集成电路应用的问题。本发明专利技术方法为：一、溶胶A和溶胶B，将溶胶A和B混合，加入乙二醇甲醚，得到钛酸铅镧钙溶胶；四、制备E溶液和F溶液；将E和F溶液混合，加入乙二醇甲醚，得到钛酸铋钠钾溶胶；五、在基底上涂覆一层钛酸铅镧钙溶胶，进行热分解，得到种子层薄膜，然后旋转涂覆钛酸铋钠钾溶胶，再进行热分解，最后进行退火晶化处理，即完成本方法。本发明专利技术应用于无铅压电薄膜制备的领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无铅压电薄膜制备的领域。
技术介绍
近年来，压电陶瓷及其薄膜材料以其优良的介电、压电、电光及非线性光学等特性，在微电子学、光电子学、集成光学、微机械学等领域具有广泛的应用前景。然而，在其材料选择及制备方法上仍存在一些问题:如(I)现有多数压电薄膜含铅量过大，给环境和人类生活带来了严重危害；(2)在制备过程中，薄膜晶化温度过高，不利于大面积Si集成电路的应用；(3)薄膜制备通常选择的基底为(lll)Pt/Ti/Si02/Si，致使在薄膜制备过程中，其织构度较差，虽然利用单晶的MgO、SrTiO3或LaAlO3衬底沉积的薄膜具有强的织构，但由于选择单晶衬底沉积外延薄膜增加了制备器件所用的材料及设备成本，不利于大面积Si集成电路的应用和大规模工业化生产。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有的压电薄膜材料多数含铅量较大及其制备过程中薄膜晶化温度过高、织构度较差、成本高、工艺复杂且不利于大面积Si集成电路应用的问题，提供了。，具体按以下步骤来实现:一、向醋酸中加入醋酸镧和醋酸钙，在温度为60°C 80°C下，以200r/min 400r/min的搅拌速率搅拌20min 40min本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低晶化温度下制备高度(100)取向无铅压电薄膜的方法，其特征在于高度取向无铅压电薄膜的制备方法，具体按以下步骤来实现：一、向醋酸中加入醋酸镧和醋酸钙，在温度为60℃～80℃下，以200r/min～400r/min的搅拌速率搅拌20min～40min后，得到溶液C，向溶液C中加入乙二醇甲醚，在温度为60℃～80℃下，以200r/min～400r/min的搅拌速率搅拌20min～40min后，进行过滤，冷却至室温，得到溶液D，再向溶液D中加入钛酸四丁酯，以200r/min～400r/min的搅拌速率搅拌20min～40min后，得到溶胶A；其中，溶胶A中的醋酸镧与钛酸四丁酯的质量体积比为(0....

【技术特征摘要】
1.一种低晶化温度下制备高度(100)取向无铅压电薄膜的方法，其特征在于高度取向无铅压电薄膜的制备方法，具体按以下步骤来实现: 一、向醋酸中加入醋酸镧和醋酸钙，在温度为60°C 80°C下，以200r/min 400r/min的搅拌速率搅拌20min 40min后，得到溶液C，向溶液C中加入乙二醇甲醚，在温度为60V 80°C下，以200r/min 400r/min的搅拌速率搅拌20min 40min后，进行过滤，冷却至室温，得到溶液D,再向溶液D中加入钛酸四丁酯，以200r/min 400r/min的搅拌速率搅拌20min 40min后，得到溶胶A ;其中，溶胶A中的醋酸镧与钛酸四丁酯的质量体积比为(0.50 0.55)g: 1ml，醋酸钙与钛酸四丁酯的质量体积比为(0.25 0.30) g: lml，醋酸与钛酸四丁酯的体积比(7.79 10.25): 1，乙二醇甲醚与钛酸四丁酯的体积比(2.87 5.33): I ； 二、向乙二醇甲醚中加入醋酸铅，在温度为60°C 80°C下，以200r/min 400r/min的搅拌速率搅拌IOmin 20min,冷却至室温,然后加入钛酸四丁酯，以200r/min 400r/min的搅拌速率搅拌20min 40min，得到溶胶B ;其中，溶胶B中醋酸铅与钛酸四丁酯的质量体积比为(1.15 1.26) g: Iml,乙二醇甲醚与钛酸四丁酯的体积比为(2.70 4.50): I ； 三、将溶胶A和溶胶B混合后，得混合溶胶，然后加入乙二醇甲醚调整混合溶胶浓度为0.15M 0.25M,再以200r/min 400r/min的搅拌速率搅拌20min 40min后，静置20h 28h，得到钛酸铅镧钙溶胶； 四、向醋酸中加入醋酸钠、醋酸钾和硝酸秘,在60°C 80 °C下，以200r/min 400r/min的搅拌速率搅拌20min 40min后，得到E溶液；向乙二醇甲醚和乙酰丙酮的混合溶液中加入钛酸四丁酯，在室温下以200r/min 400r/min的搅拌速率搅拌IOmin 20min后,加入甲酰胺溶液，以相同的搅拌速率搅拌IOmin 20min，得到F溶液；将E和F溶液混合，得到E和F的混合溶液，然后加入乙二醇甲醚调整E和F的混合溶液的浓度为0.2M 0.3M，再以200r/min 400r/min的揽拌速率揽拌20min 40min,静置20h 28h,得到钦酸秘钠钾溶胶；其中，E溶液中的的醋酸钠与醋酸的质量体积比为(0.045 0.049) g: 1ml，醋酸钾与醋酸的质量体积比为(0.009 0.013) g: 1ml，硝酸铋与醋酸的质量体积比(0.320 0.324) g: lml ;F溶液所述乙二醇甲醚与钛酸四丁酯的体积比为(3.46 5.76): 1，乙酰丙酮与钛酸四丁酯的体积比为(0.92 1.15): ...

【专利技术属性】
技术研发人员：林家齐，张颖，朱汉飞，迟庆国，杨志韬，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：