[发明专利]一种具有较低矫顽场的非本征铁电陶瓷器件及其制备方法

权利要求书

1.一种具有较低矫顽场和层状钙钛矿结构的非本征铁电陶瓷器件的制备方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）以纯度99.99%的Ti(OC₄H₉)₄和硝酸盐Ca(NO₃)₂·4H₂O为原料，用乙二醇和酒石酸作为溶剂，将硝酸盐原料以60-80℃恒温水浴搅拌溶解得到无色透明的溶胶；其中Ti(OC₄H₉)₄：硝酸盐Ca(NO₃)₂·4H₂O：酒石酸的摩尔比为2:3:5；乙二醇溶剂的用量满足Ti(OC₄H₉)₄和硝酸盐Ca(NO₃)₂·4H₂O的浓度为0.6mol/L；

（2）将步骤（1）所获得的无色透明溶胶在80-90℃下干燥约20h直至由水状变为胶状，得到无色透明的凝胶；将无色透明的凝胶于120-180℃下彻底干燥，随后再于300-600℃下预烧结处理6h；将预烧处理后所获得的中间产物充分研磨和压片，再于1400-1450℃下烧结25-50h，从而得到高纯度Ca₃Ti₂O₇陶瓷；

（3）将步骤（2）中制成的Ca₃Ti₂O₇颗粒压片烧结，得到非本征铁电陶瓷层；随后将非本征铁电陶瓷层放置到真空腔室中，在300-600℃温度下沉积特定厚度的上、下电极层，即获得具有较低矫顽场和层状钙钛矿结构的非本征铁电陶瓷器件；所述的特定厚度的上、下电极层指的是Pt、Au或Ag导电薄膜中的一种，所述导电下电极层厚度为500-2000nm；Ca₃Ti₂O₇半导体层厚度为0.2-1mm；导电上电极层厚度为500-2000nm。

2.权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，导电下电极（1）和导电上电极薄膜层（3）的沉积采用真空环境，气压低于3×10^-3Pa，沉积温度为300~500℃。

3.采用权利要求1所述方法制备的具有较低矫顽场和层状钙钛矿结构的非本征铁电陶瓷器件在调控铁电存储器件的矫顽电压，提高铁电存储器件性能方面的应用。