[发明专利]材料沉积方法

权利要求书

1.材料沉积方法，其包括如下步骤：

使用1-甲氧基-2-丙醇作为溶剂和乙酰丙酮作为改性剂制备Pb(Zr_x,Ti_1-x)O₃的前体溶液，其中0≤x≤1；

通过在衬底(10)上旋涂所述前体溶液来形成籽晶层(20)；和

进一步将压电层(30)沉积到所述籽晶层上。

2.根据权利要求1所述的材料沉积方法，其中沉积的压电层(30)由选自如下的化合物形成：Pb(Zr,Ti)O₃、PbZrO₃、BaTiO₃、SrTiO₃、(Ba,Sr)TiO₃、Pb(Mg,Nb)-PbTiO₃、BiFeO₃、(K,Na)NbO₃、PbTiO₃、掺杂有La、Mn或Nb的Pb(Zr,Ti)O₃，和Pb(Sc,Ta)O₃，或其混合物。

3.根据权利要求1所述的材料沉积方法，包括在沉积所述压电层之前，制备用于钙钛矿结构化合物的所述压电层的溶液，其中所述化合物例如选自Pb(Zr,Ti)O₃、Bi(Fe,Mn,Ti)O₃、PbZrO₃、PbTiO₃和掺杂的-Pb(Zr,Ti)O₃或其混合物。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述溶液的浓度在0.1mol/L和2mol/L之间，所述溶剂为1-甲氧基-2-丙醇或2-甲氧基乙醇。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中沉积所述压电层的步骤包括在所述籽晶层(20)上旋涂所述溶液。

6.根据权利要求3或4所述的方法，包括用1,3-丙二醇或甘油或乙二醇及其混合物将用于所述压电层的所述溶液稀释至0.4M，并通过喷墨印刷将稀释的溶液沉积在所述籽晶层(20)上。

7.根据权利要求1所述的材料沉积方法，包括：在沉积所述压电层之前，制备在1-甲氧基-2-丙醇或2-甲氧基乙醇的溶剂中任选地用Mn和/或Fe掺杂的BiFeO₃的用于所述压电层的溶液，浓度为在0.1mol/L和2mol/L之间、优选0.25mol/L的浓度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中沉积所述压电层的步骤包括在所述籽晶层(20)上旋涂BiFeO₃的所述溶液。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，特征在于x＝0。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，特征在于，为制备所述前体，进行以下步骤中的至少一些：

将异丙醇钛(IV)溶解在无水1-甲氧基-2-丙醇中；

加入乙酰丙酮，优选相对于Ti前体为2摩尔当量；

搅拌该钛溶液，优选在室温下搅拌15分钟；

加入冷冻干燥的乙酸铅(II)；

加热以溶解乙酸铅(II)；

回流和任选地蒸馏；和

用无水1-甲氧基-2-丙醇稀释至0.1mol/L+/-0.05mol/L。

11.根据前述权利要求任一项所述的方法，特征在于1-甲氧基-2-丙醇在使用前用沸石分子筛干燥。

12.根据前述权利要求任一项所述的方法，特征在于旋涂所述籽晶层的步骤包括：

以第一旋转速度旋涂第一持续时间；和，然后

以比所述第一速度大的第二旋转速度旋涂比所述第一持续时间更长的第二持续时间。