[发明专利]一种柔性氧化铪基铁电薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种制备柔性氧化铪基铁电薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在单晶柔性云母片上采用磁控溅射制备TiN底电极或者采用激光脉冲沉积法制备钙钛矿结构氧化物SRO底电极；

2)采用溶胶凝胶法制备氧化铪基铁电薄膜的前驱体溶液，澄清无沉淀，其中，前驱体溶液的浓度为0.01-0.05mol/L；

3)柔性铁电薄膜的制备，采用旋涂法在上述SRO或者TiN底电极上旋涂前驱体溶液，得到均匀湿膜；

4)将上述制得的均匀湿膜进行干燥、热解、退火处理；

5)重复步骤3)-4)若干次即得到目标柔性氧化铪基铁电薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁电薄膜材料为掺杂Zr或者Y的氧化铪，其中Hf、Zr物质的量之比为1:1，Hf、Y物质的量之比为1:0.02。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述单晶柔性云母片的制备方法为：选择光滑无裂纹的天然云母片，然后把天然的云母片用双面胶贴在操作台上，用尖头镊子逐层撕起，撕起的时候注意力度，确保云母片没有破裂，直到云母片的厚度小于505m即可，当云母片厚度低于505m时，即可自由弯曲，弯曲曲率半径可小于2.5mm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，激光脉冲沉积法制备SRO电极的具体制备步骤包括：取单晶柔性云母片，在单晶柔性云母片上制备一层铁酸钴CoFe2O4(以下简称CFO)作为缓冲层和种子层，随后在铁酸钴上制备一层SRO导电材料，即得；所述的铁酸钴厚度为2～10nm，钌酸锶厚度为20～50nm。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述氧化铪基铁电薄膜前驱体溶液的制备方法包括以下步骤：

a.计算出掺钇或者锆掺杂氧化铪铁电薄膜所需的乙酰丙酮钇、硝酸锆和乙酰丙酮铪的质量，其中钇掺杂量在0.2～8％，进一步优选的，所述的钇掺杂量为2％，锆掺杂量为50％；

b.将称得的乙酰丙酮钇或者硝酸锆溶解在乙酰丙酮中，搅拌直至其完全溶解，即获得溶液A；

c.将乙酰丙酮铪溶解在乙酰丙酮中，并加入少量冰醋酸促进乙酰丙酮铪溶解，搅拌直至乙酰丙酮铪完全溶解，即得到溶液B；

d.将溶液B逐滴滴入溶液A中，边滴加边搅拌，直至溶液均匀澄清，再加入适量乙酰丙酮至20ml，搅拌24小时直至溶液均匀澄清即可得到溶液C；

e.将溶液C过滤，即得。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将溶液C滴到柔性基板上，利用匀胶机旋涂，凝胶的旋涂转速为：低速300～500r/min，时间为5～30s，高速3000～4000r/min，时间为10～30s；进一步优选的，步骤3)中，凝胶的旋涂转速为：低速500r/min，时间为5s，高速3000r/min，时间为30s，即可得到均匀的湿膜。