[发明专利]压电薄膜元件

权利要求书

1.一种压电薄膜元件，其包括第一电极、第二电极和位于所述第一电极与所述第二电极之间的一个或更多个压电薄膜，其中所述第一电极是具有大于50nm的平均晶粒尺寸的铂金属电极，并且其中邻近所述铂金属电极的压电薄膜包括具有多个压电薄膜层的叠层，其中接触所述铂金属电极的压电薄膜层包括为或大约为PbZr_xTi_1-xO₃的组成的锆钛酸铅(PZT)并且具有大于或等于90％的伪立方{100}取向的水平，其中0<x≤0.60。

2.根据权利要求1所述的压电薄膜元件，其中，接触所述铂金属电极的所述PZT薄膜层具有为或大约为PbZr_xTi_1-xO₃的组成，其中0<x≤0.40。

3.根据任意权利要求1或权利要求2所述的压电薄膜元件，其中，所述铂金属电极具有大于100nm的平均晶粒尺寸。

4.根据任一前述权利要求所述的压电薄膜元件，其中，接触所述铂金属电极的所述PZT薄膜层被施主掺杂剂、受主掺杂剂或等价掺杂剂中的一种或更多种掺杂。

5.根据任一前述权利要求所述的压电薄膜元件，其中，接触所述铂金属电极的所述PZT薄膜层具有10nm与200nm之间的厚度。

6.根据任一前述权利要求所述的压电薄膜元件，其中，所述多个压电薄膜层包括形成在接触所述铂金属电极的所述锆钛酸铅(PZT)薄膜层上的、包括为或大约为PbZr_xTi_1-xO₃的组成的PZT的一个或更多个压电薄膜层，其中0<x≤0.60。

7.根据任一前述权利要求所述的压电薄膜元件，其中，所述多个压电薄膜层包括形成在接触所述铂金属电极的所述锆钛酸铅(PZT)薄膜层上的、包括为或大约为PbZr_0.52Ti_0.48O₃的组成的PZT的一个或更多个压电薄膜层。

8.根据任一前述权利要求所述的压电薄膜元件，其中，邻近所述铂金属电极的所述压电薄膜具有大于或等于90％的伪立方{100}取向的水平。

9.根据任一前述权利要求所述的压电薄膜元件，其中，所述铂金属电极具有优选的(111)取向。

10.一种用于制造压电薄膜元件的方法，所述压电薄膜元件包括第一电极、第二电极和位于所述第一电极与所述第二电极之间的一个或更多个压电薄膜，所述方法包括在被加热到450℃或以上的预定温度的衬底上形成铂金属电极，以及在所述铂金属电极上形成包括压电薄膜层的叠层的压电薄膜，其中所述压电薄膜的形成包括通过化学溶液沉积形成接触所述铂金属电极的压电薄膜层，所述化学溶液沉积使用具有10mol％与40mol％之间的预定过量铅含量的溶液，由此接触所述铂金属电极的压电薄膜层包括为或大约为PbZr_xTi_1-xO₃的组成的锆钛酸铅并且具有大于或等于90％的伪立方{100}取向的水平，其中，0<x≤0.60。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，接触所述铂金属电极的压电薄膜层的形成采用具有10mol％与40mol％之间的预定过量铅含量的溶液，由此接触所述铂金属电极的压电薄膜层包括为或大约为PbZr_xTi_1-xO₃的组成的锆钛酸铅，其中0<x≤0.40。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，其中，所述化学溶液沉积采用具有12mol％与20mol％之间的预定过量铅含量的溶液。