[发明专利]铌镁酸铅-钛酸铅和锆钛酸铅异质结构薄膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种铌镁酸铅‑钛酸铅和锆钛酸铅异质结构薄膜及其制备方法，铌镁酸铅‑钛酸铅和锆钛酸铅薄膜以不同的顺序组成多层异质结构薄膜。本发明降低了容温变化率，提高了介电峰的宽化，增大其应用领域。有效地提高了薄膜的介电性能，降低了薄膜的电导率。同时异质结构中的界面效应能有效的阻碍电子和空穴的传递，降低漏电流，提高铁电性能。

主权项

1.一种铌镁酸铅‑钛酸铅和锆钛酸铅异质结构薄膜的制备方法，其特征是：铌镁酸铅‑钛酸铅和锆钛酸铅薄膜以不同的顺序组成多层异质结构；制备铌镁酸铅‑钛酸铅和锆钛酸铅两种溶胶后，再复合制备出锆钛酸铅和铌镁酸铅‑钛酸铅异质结构薄膜；锆钛酸铅溶胶制备过程包括以下步骤：1)以三水合乙酸铅、正丙醇锆和异丙醇钛为原料，按照化学式(1‑x)PbZrO₃‑xPbTiO₃准确称量各原料，x为0.45～0.48，三水合乙酸铅过量10～15％；2)将三水合乙酸铅加入至乙二醇甲醚中，在50～60℃下加热至完全溶解，100～120℃下减压蒸馏20～40min；3)将正丙醇锆和异丙醇钛依次加入乙二醇甲醚中，搅拌1～2h，使之均匀混合；4)将步骤2)和步骤3)所得两种溶液混合，在100～120℃下回流2～3h，使其充分反应后冷却至室温；5)加入0.1～0.3mL稳定剂，用乙二醇甲醚调节金属离子的浓度为0.2～0.4mol/L，并搅拌2～3h，经过24～48h陈化得到淡黄色溶胶；稳定剂为乙酰丙酮；铌镁酸铅‑钛酸铅溶胶制备过程包括以下步骤：1)以三水合乙酸铅、四水合乙酸镁、乙醇铌和钛酸四丁酯为原料，按照化学式(1‑x)Pb(Mg_1/3Nb_2/3)‑xPbTiO₃准确称量各原料，x为0.33～0.35，三水合乙酸铅过量10～15％，四水合乙酸镁过量3～5％；2)将三水合乙酸铅加入至乙二醇甲醚中，在50～60℃下加热使之完全溶解，在100～120℃进行减压蒸馏20～40min得到溶液A；3)将四水合乙酸镁加入至冰乙酸和乙二醇甲醚的混合液中，在50～60℃下加热使之完全溶解，采用旋转蒸发仪在100～120℃进行减压蒸馏20～40min得到溶液B；4)将乙醇铌加入冰乙酸和乙二醇甲醚的混合液中，在室温下搅拌得到溶液C；5)将溶液B和溶液C混合，并加入0.3～0.5mL乙酰丙酮，在50～60℃中回流20～40min，得到溶液D；6)将钛酸四丁酯滴入溶液D，混合并在50～60℃中回流20～40min得到溶液E；7)将溶液E与溶液A混合并在50～60℃中回流20～40min得到溶液F；8)加入乙二醇甲醚调节金属离子的浓度为0.2～0.4mol/L，并在室温下搅拌1～2h，陈化24～48h后得到铌镁酸铅‑钛酸铅溶胶。