[发明专利]一种低温制备Ag电极测试BZT陶瓷的方法

说明书

技术领域

本发明是关于电子信息材料与元器件的，具体涉及一种低温制备Ag电极测试BZT陶瓷的方法。

背景技术

近年来，由于微电子技术市场的快速发展，对陶瓷电容器和微波介质元件等实用型器件提出了集成化，智能化，更加小型化和微型化等要求，介电陶瓷的研究越来越受到人们的广泛关注。铁电陶瓷是一大类功能材料，具有介电性质、压电效应、电致伸缩效应、热电效应等物理特性，在信息存储、压电换能、热电探测等高新技术领域拥有广泛应用。含铅铁电陶瓷具有优异的性能，但是铅是一种有毒物质，且易挥发，会对环境造成极大污染。因此，寻找性能优良的无铅铁电陶瓷体系成为研究热点。

无铅钙钛矿锆钛酸钡(BaZr_xTi_1-xO₃，BZT)体系是钛酸钡(BaCO₃，BT)和锆酸钡(BaZrO₃，BZ)形成的固溶体，介电性能优良，此外，由于Zr⁴⁺离子半径比Ti⁴⁺大，使得BZT晶格常数增大，化学结构稳定。目前陶瓷制品采用被银测试方式，即在制品上下表面均匀涂覆银浆，经烧渗后完成电极制备。由于这种方式需要经过高温处理，导致银渗入陶瓷内部，造成制品介电性能恶化。我们利用磁控溅射技术在陶瓷制品表面沉积Ag电极，不需热处理，是一种低温制备方法，具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的，是克服现有技术的被银测试方式导致银渗入陶瓷内部而造成制品介电性能恶化的缺点，本发明利用磁控溅射技术提供一种低温制备Ag电极测试BZT陶瓷的方法。

本发明通过如下技术方案予以实现。

一种低温制备Ag电极测试BZT陶瓷的方法，具体步骤如下：

(1)采用固相烧结法制备BZT陶瓷

按BaZr_0.2Ti_0.8O₃的化学计量比，称取原料BaCO₃、ZrO₂和TiO₂，充分混合后压制成型为坯体，坯体置于电炉中于1350℃烧制成BZT陶瓷；

(2)将BZT陶瓷制品放入磁控溅射制品台上，装上金属银靶材；

(3)将磁控溅射系统的本底真空度抽至P＜1.0×10^-3Pa；

(4)在步骤(3)系统中，使用Ar作为溅射气体，直流溅射电流为100～400mA，沉积时间为1500～7200s，在BZT陶瓷制品表面沉积得到厚度为1～4μm的Ag电极；

(5)取出样品；

(6)利用砂纸打磨BZT陶瓷制品侧面Ag包覆层，打磨后即制得用于测试BZT陶瓷的Ag电极。

所述步骤(1)的原料纯度在99％以上。

所述步骤(2)的金属银靶材纯度为99.99％。

所述步骤(4)的溅射气体Ar的纯度在99.99％以上。

所述步骤(4)通过调节直流溅射电流或者沉积时间控制Ag电极厚度。

本发明公开的一种低温制备Ag电极测试BZT陶瓷的方法，不需热处理，是一种低温制备方法，且制备工艺流程简单，具有良好的应用前景。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明一种低温制备Ag电极测试BZT陶瓷的方法，具体步骤如下：

1.采用固相烧结法制备BZT陶瓷，用电子天平按BaZr_0.2Ti_0.8O₃对应化学计量比称取BaCO₃、ZrO₂和TiO₂，纯度均为99％。经充分混合后压制成型为圆片坯体，坯体置于箱式电炉中逐步升温至1350℃，并保温6小时，制得BZT陶瓷圆片制品。

2.将BZT陶瓷制品放入磁控溅射样品台上，装上金属银靶材。

3.将磁控溅射系统的本底真空度抽至P＜1.0×10^-3Pa。

4.通入高纯(99.99％)Ar，直流溅射电流为100～400mA，沉积时间为1500～7200s，在BZT陶瓷圆片制品表面沉积得到厚度为1～4μm的Ag电极，通过调节直流溅射电流或者沉积时间控制Ag电极厚度。

5.溅射结束后，取出制品。