[发明专利]一种叠层结构介电储能电容器的制备方法

权利要求书

1.一种叠层结构介电储能电容器，其特征在于：包括镀铂硅片、涂覆于所述镀铂硅片上的插入层和铁电层和设置于插入层和铁电层上方的顶电极，所述插入层的原料为钛酸类陶瓷薄膜前驱体溶液，所述铁电层的原料为Aurivillius相化合物陶瓷薄膜前驱体溶液。

2.根据权利要求1所述的一种叠层结构介电储能电容器，其特征在于：所述钛酸类陶瓷薄膜前驱体溶液为SrTiO3陶瓷薄膜前驱体溶液和Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷薄膜前驱体溶液的一种或多种；所述Aurivillius相化合物陶瓷薄膜前驱体溶液为Bi(4-x)LnxTi3O12陶瓷薄膜前驱体溶液，所述Bi(4-x)LnxTi3O12陶瓷薄膜前驱体溶液中的Ln为镧系元素的一种，所述x为镧系元素的当量，x为0.01-0.1。

3.根据权利要求2所述的一种叠层结构介电储能电容器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.制备SrTiO3或者Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷薄膜前驱体溶液：按照化学计量比，以乙酸锶和钛酸四丁酯为原料，丙酸为溶剂，乙醇胺为粘度调节剂进行配制；在制备Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷薄膜前驱体溶液时，将乙酸锶替换为乙酸钠和乙酸铋；

S2.制备Bi(4-x)LnxTi3O12陶瓷薄膜前驱体溶液：按照化学计量比，以乙酸铋、镧系乙酸盐、钛酸四丁酯为原料，丙酸为溶剂，乙醇胺为粘度调节剂进行配制；

S3.制备插入层和铁电层：将步骤S1制备的SrTiO3陶瓷薄膜前驱体溶液或者Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷薄膜前驱体溶液和步骤S2制备的Bi(4-x)LnxTi3O12陶瓷薄膜前驱体溶液分别旋涂于镀铂硅片上，然后进行热解和循环旋涂后进行退火处理得到插入层和铁电层；

S4.制备叠层结构介电储能电容器：将金属电极沉积到插入层和铁电层上，制备得到顶电极，即得到叠层结构介储能电容器。

4.根据权利要求3所述的一种叠层结构介电储能电容器的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述SrTiO3陶瓷薄膜前驱体溶液或者Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷薄膜前驱体溶液的浓度为0.02-0.10 mol/L。

5.根据权利要求3所述的一种叠层结构介电储能电容器的制备方法，在步骤S2中，按照化学计量比，所述乙酸铋或者所述乙酸钠和乙酸铋过量2-8 %mol，所述丙酸与乙醇胺的体积之比为（9-39）：1。

6.根据权利要求3所述的一种叠层结构介电储能电容器的制备方法，在步骤S2中，所述Bi(4-x)LnxTi3O12陶瓷薄膜前驱体溶液的浓度为0.02-0.10mol/L。

7.根据权利要求3所述的一种叠层结构介电储能电容器的制备方法，在步骤S3中，所述热解温度为300-500℃，热解时间3-15分钟，所述退火条件为在600-750℃下退火3-40分钟。

8.根据权利要求3所述的一种叠层结构介电储能电容器的制备方法，在步骤S3中，所述循环旋涂的次数为等于或大于2次。

9.根据权利要求3所述的一种叠层结构介电储能电容器的制备方法，在步骤S3中，在旋涂之前对镀铂硅片进行擦拭，并且旋涂时的转速为3000-8000转/分钟，旋涂时间为10-40s。

10.根据权利要求3所述的一种叠层结构介电储能电容器的制备方法，在步骤S3中，所述SrTiO3陶瓷薄膜前驱体溶液或者Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷薄膜前驱体溶液与Bi(4-x)LnxTi3O12陶瓷薄膜前驱体溶液的旋涂顺序为先涂SrTiO3陶瓷薄膜前驱体溶液或者Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷薄膜前驱体溶液，或者先涂Bi(4-x)LnxTi3O12陶瓷薄膜前驱体溶液。