[发明专利]锆钛酸铅铁电薄膜材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种锆钛酸铅铁电薄膜材料的制备方法,前驱体溶液由硝酸锆、钛酸四丁酯、醋酸铅、醋酸、去离子水和氨基酸组成。凝胶膜由匀胶机将滴到基片上的前驱体溶液甩胶形成,然后在快速退火炉中分段升温进行热处理,重复上述过程,直至得到所需厚度的薄膜材料。该薄膜材料具有良好的铁电特性,在5V偏压下的剩余极化可达10μC/cm2,适用于做动态随机存储器或非挥发性存储器。

主权项

1.一种锆钛酸铅铁电薄膜材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下几个步骤：(1).前驱体溶液的配制：溶剂为醋酸(CH3COOH)，去离子水，稳定剂为氨基酸(NH2CH2COOH)，其体积比为25-30∶4-5∶1-2；溶质为硝酸锆，钛酸四丁酯，醋酸铅；配制的程序是：A.称取一定量的硝酸锆(0.01-0.03摩尔)加入醋酸中，加热至60-80℃使硝酸锆完全溶解；B.按锆/钛化学计量比加入钛酸四丁酯(0.01-0.03摩尔)，加热至80-100℃，得到一澄清的溶液；C.称取与(硝酸锆+钛酸四丁酯)等摩尔数的醋酸铅溶于另一醋酸中，加热至60-80℃使之完全溶解；D.将上述两种溶液混合，加入氨基酸，加热至100-120℃，时间100-120分钟，使溶液充分溶解，然后将溶液的浓度调节为0.1-0.4M，即制成了稳定的前驱体溶液；(2)薄膜材料的制备：将配制好的前驱体溶液滴到基片上，用匀胶机将溶液均匀甩开，甩胶转速为3000-6000转/分，时间为20-30秒，溶剂迅速挥发得到凝胶膜，然后将凝胶膜与基片一起置于退火炉中分段升温进行热处理，即在150-200℃下，加热2-3分钟，再在300-400℃下，热解3-5分钟，最后在500-650℃高温下，退火3-5分钟；重复上述过程，直至得到所需厚度的PZT薄膜材料。