[发明专利]组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法包括以下步骤：

获取衬底；

在所述衬底上沉积形成底电极层；

通过移动掩膜版，在所述底电极层上沉积不同含量的锆酸铅和钛酸铅，得到组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜。

2.如权利要求1所述的组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述锆钛酸铅薄膜的分子式为Pb(Zr_xTi_1-x)O₃，其中，0≤X≤1，所述X沿预设组分梯度变化方向呈梯度递增或梯度递减。

3.如权利要求1所述的组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述锆钛酸铅薄膜的厚度为20～150nm，所述底电极层的厚度为5～20nm，所述衬底为长1～1.5cm，宽1～1.5cm的矩形。

4.如权利要求1所述的组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述底电极层包括钌酸锶薄膜，所述衬底包括钛酸锶衬底。

5.如权利要求1至4任一项所述的组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述通过移动掩膜版，在所述底电极层上沉积不同含量的锆酸铅和钛酸铅，得到组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的步骤包括：

通过移动掩膜版，将所述底电极层分成薄膜生长区域和覆盖区域；

通过脉冲激光沉积在所述薄膜生长区域上沉积不同含量的锆酸铅和钛酸铅，得到组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜，其中，所述脉冲激光沉积的靶基距为65～80mm，所述脉冲激光沉积的真空度≤5×10^-7Pa，所述脉冲激光沉积的沉积温度为580～630℃，所述脉冲激光沉积的氧分压为100～200mTorr，所述脉冲激光沉积的激光能量为280～350mJ，所述脉冲激光沉积的脉冲激光频率为10Hz。

6.如权利要求1至4任一项所述的组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述通过移动掩膜版，在所述底电极层上沉积不同含量的锆酸铅和钛酸铅，得到组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的步骤包括：

通过向预设第一方向移动掩膜版，在所述底电极层上沉积不同厚度的锆酸铅；

通过向预设第二方向移动掩膜版，在所述锆酸铅上沉积不同厚度的钛酸铅，其中，所述第二方向为所述第一方向的反方向；

将预设第一循环次数增加一次，得到新的预设第一循环次数；

若所述新的预设第一循环次数大于或等于预设第一循环次数阈值，则获得组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜。

7.如权利要求6所述的组分梯度变化的锆钛酸铅薄膜的制备方法，其特征在于，所述通过向预设第一方向移动掩膜版，在所述底电极层上沉积不同厚度的锆酸铅的步骤包括：

将所述掩膜版移动至预设第一起始位置，将所述底电极层分成薄膜生长区域和覆盖区域；

通过脉冲激光沉积向所述薄膜生长区域沉积锆酸铅；

将所述掩膜版向预设第一方向移动预设移动距离，以使得所述薄膜生长区域增加而所述覆盖区域减小，形成新的薄膜生长区域和新的覆盖区域；

将预设第二循环次数增加一次，得到新的预设第二循环次数；

若所述新的预设第二循环次数小于预设第二循环次数阈值，则返回执行所述通过脉冲激光沉积向所述薄膜生长区域沉积锆酸铅的步骤。